警告:氟化氢对人体有害,采样时应注意防护,避免吸入或接触皮肤和眼睛。实验中使用的氢氧化钠和氢氧化钾具有强烈的腐蚀性,试剂配制和样品前处理过程应避免接触皮肤和衣物。
1适用范围
本标准规定了测定固定污染源废气中氟化氢的离子色谱法。
本标准适用于固定污染源废气中氟化氢的测定。
当采样体积为20 L(标准状态),定容体积为100 ml时,方法检出限为0.08 mg/m3,测定下限为0.32 mg/m3。
2规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
GB/T 16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
HJ/T 47烟气采样器技术条件
HJ/T 48烟尘采样器技术条件
HJ/T 397固定源废气监测技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
氟化氢hydrogen fluoride
本标准测定的氟化氢指以气态或雾滴形式存在的氟化氢、四氟化硅等无机氟化物(以氟化氢计)。
4方法原理
采用加热的采样管采集废气样品,经过滤膜滤除颗粒物,气态氟化氢和气化后的氟化氢液滴被碱性吸收液吸收后生成氟离子。试样注入离子色谱仪进行分离检测,根据保留时间定性,峰面积或峰高定量。
5干扰和消除
5.1颗粒态氟化物对测定有干扰,采样时使用滤膜去除。
5.2乙酸根离子对氟化物测定有干扰,可通过调节淋洗液浓度和流速、更换高效专用色谱柱等方式消除和减少其干扰。
6试剂和材料
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂,实验用水为电阻率≥18 MΩ·cm的去离子水。
6.1氢氧化钾(KOH):优级纯。
6.2氢氧化钠(NaOH):优级纯。
6.3碳酸钠(Na2CO3):优级纯,使用前应于105℃±5℃干燥恒重后,置于干燥器中保存。
6.4碳酸氢钠(NaHCO3):优级纯,使用前应置于干燥器中平衡24 h。
6.5氟化钠(NaF):优级纯,使用前应于105℃±5℃干燥恒重后,置于干燥器中保存。
6.6水溶液吸收液:c(KOH)=30 mmol/L或c(NaOH)=30 mmol/L。
称取1.68 g氢氧化钾(6.1)或1.20 g氢氧化钠(6.2),溶于适量水中,移入1000 ml容量瓶中,用水稀释定容,混匀,转移至聚乙烯瓶中。临用现配。
6.7淋洗液:根据仪器型号及色谱柱说明书使用条件进行配制。以下给出的淋洗液条件供参考。
6.7.1碳酸根淋洗液:c(Na2CO3)=3.2 mmol/L,c(NaHCO3)=1.0 mmol/L。
准确称取0.6784 g碳酸钠(6.3)和0.1680 g碳酸氢钠(6.4),分别溶于适量水中,全量转入2000 ml容量瓶,用水稀释定容,混匀。
6.7.2氢氧根淋洗液:由淋洗液自动电解发生器在线生成。
注:淋洗液使用前应进行脱气处理,避免气泡进入离子色谱系统。
6.8氟化物贮备溶液:ρ(F-)=500 mg/L。
准确称取1.1053 g氟化钠(6.5)溶解于适量水中,移入1000 ml容量瓶中,用水稀释定容,混匀,转移至聚乙烯瓶中,在4℃下冷藏可保存一个月,临用时取出放至室温再用。也可使用有证标准溶液进行配制。
6.9氟化物标准使用液:ρ(F-)=50 mg/L。
吸取10.00 ml氟化钠贮备溶液(6.8),移入100 ml容量瓶中,用水稀释定容,混匀, 常温保存14 d。
6.10滤膜:聚四氟乙烯材质,对粒径大于0.3μm颗粒物的阻留效率不低于99.9%。
7仪器和设备
7.1恒温加热采样管
恒温加热采样管末端加装滤膜(6.10),加热温度120℃±5℃,温控精度1℃。采样管为聚四氟乙烯或钛合金材质,内表面光滑。
7.2烟气采样器
烟气采样器应符合HJ/T 47的技术要求。
7.3烟尘采样器
烟尘采样器应符合HJ/T 48的技术要求,具备流量可控的分流装置。
7.4吸收瓶:材质为聚四氟乙烯、聚乙烯或聚丙烯的75 ml气泡吸收瓶。
7.5连接管:聚四氟乙烯软管或内衬聚四氟乙烯薄膜的硅橡胶管,应尽量短。
7.6滤膜夹:聚四氟乙烯材质,尺寸与滤膜(6.10)匹配。
7.7冷却装置:采用冰水浴或控制温度不超过5℃的其他装置。
7.8离子色谱仪:由离子色谱主机、操作软件及所需附件组成的分析系统。配备阴离子分离柱(聚二乙烯基苯/乙基乙烯苯/聚乙烯醇基质,具有烷醇季铵或烷基季铵功能团、亲水性、高容量色谱柱)、阴离子保护柱和电导检测器等测定设备,适用于氟离子的检测。
7.9一次性水系微孔滤膜针筒过滤器:孔径0.45 µm。
7.10注射器:10 ml。
7.11一般实验室常用仪器和设备。
8样品
8.1样品采集
8.1.1固定污染源废气样品
固定污染源废气布点及采样应符合GB/T 16157和HJ/T 397中的相关规定,采样装置见图1。在采样过程中,应保持采样管及滤膜温度≥120℃,以避免水汽于吸收瓶之前凝结。
在采样管(7.1)后串联两支各装50 ml吸收液(6.6)的75 ml气泡吸收瓶(7.4),与烟气采样器(7.2)连接,按照气态污染物采集方法,以0.5 L/min~1.0 L/min的流量在1小时内以等时间间隔采样3个~4个样品或连续1小时采集样品。也可根据废气中样品实际浓度,适当延长或缩短采样时间。
注:当固定污染源废气中水分含量较大,氟化氢吸湿以雾滴形式存在时,布点和采样应符合GB/T 16157和HJ/T 397中有关颗粒物采集方法的规定,采样装置见图2。在采样管(7.1)后串联两支各装50 ml吸收液(6.6)的75 ml气泡吸收瓶(7.4),与烟尘采样器(7.3)连接,按照颗粒物采集方法采集气体样品。通过分流阀,将氟化氢气体采样流量控制在0.5 L/min~1.0 L/min,在1小时内以等时间间隔采样3个~4个样品或连续1小时采样。
8.1.2全程序空白
每批样品应至少带一套全程序空白样品,将同批次装好吸收液的吸收瓶带至采样现场,不与采样器连接,采样结束后带回实验室待测。
8.2样品运输和保存
样品采集后用连接管(7.5)密封吸收瓶,室温保存,24 h内完成分析测定。如不能及时分析,应将样品转移到聚乙烯瓶中,室温可保存14 d。
8.3试样的制备
8.3.1固定污染源废气试样
将两支吸收瓶中的样品溶液(8.1.1和8.1.2)分别移入两支100 ml具塞比色管中,用少量水洗涤吸收瓶和连接管内壁,洗液并入比色管中,定容,摇匀。
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