4. 水中臭氧檢測方法

    測量水中溶存臭氧濃度除了用碘量法和紫外線吸收法之外，近年來國際上普遍采用了一種稱之為“膜電極”的電化學方法，它是用一個帶有可更換的能滲透臭氧的半透膜的探頭和微處理器組成。測量時將探頭敏感部分置于臭氧水中，在陰陽極之間加一固定極化電壓，溶存的臭氧透過半透膜到達陰極表面并被還原，產(chǎn)生與臭氧濃度成正比的擴散電流，擴散電流大小可用下式表示：

    I=KC

    式中：I—擴散電流（A）； K—常數(shù)；C—O3濃度（mg/L）

    國外在對各種半透膜材料、電極材料、電解質(zhì)以及外加電壓電位的研究后，制造出一種電流的穩(wěn)態(tài)電壓的膜電極，線形和再現(xiàn)性都很好。膜電極法抗干擾能力強、靈敏度高、量程廣、可用于在線分析和控制。國際上有越來越廣泛地使用膜電極法分析水中臭氧濃度的趨勢。美國的ATI公司，ROSEMOUNT公司和瑞士的ROS公司都有膜電極罰臭氧分析儀。

    5. 臭氧濃度單位

    近年來我國臭氧產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)品種類繁多，有些產(chǎn)品表達濃度的單位使用混亂，容易被人誤解。

    5.1 氣體中臭氧濃度表示方法

    一種是以單位體積內(nèi)所含臭氧的質(zhì)量數(shù)表示，常用的單位有mg/L、mg/m3、μg/m3簡稱質(zhì)量濃度，它們的關系是：1mg/L=103mg/m3=106μg/m3

    我國各種標準均采用質(zhì)量濃度。

    另一種用ppm或ppb作為濃度單位，稱為體積濃度。ppm（partspermillion）單位是指在100萬氣體體積中含有臭氧的體積數(shù)，在美國、日本等國家習慣使用體積濃度。1ppm=103ppb

    但是ppb（partspermillion）的含義不明確。在美國和法國，“billion”的意義為十億（109），ppb意味著十億分之一（10-9）；而在英國和德國，“billion”為萬億（1012），ppb意味著萬億分之一（10-12）。因此，這是一種容易混淆的表達方式。國際純粹化學與應用化學協(xié)會與1971年7月作出“不宜采用”的決定。

    在我國ppb一般指10-9。

    也有用體積百分比%（vol）和pphm來表示體積濃度的，它們的關系式是

    1%（vol）=104ppm=106pphm=107ppb

    兩種單位可用下面公式換算：

    X（ppm）=40x/3x?A（mg/m3）或A=3x/40x?X

    式中：A——以mg/m3表示的臭氧濃度

    X——以ppm表示的臭氧濃度

    M——氣體的摩爾量（臭氧為48）

    22.4——NPT（標準狀態(tài)，273K，101.3KPa，即0℃，760mmHg）的氣體摩爾體積

    例如，大氣中的臭氧含量為1ppm，則用mg/m3表示。

    A=40x/3x?X=40x/3x=2.14（mg/m3）。

    在美國、日本和國際全球檢測系統(tǒng)內(nèi)的標準狀態(tài)是指298K（25℃）和101.3kPa（760mmHg）這時的氣體體積為24.45L/mol，這樣

    1ppm=1.963mg/m3。

    還有一種用重量百分比來表示臭氧的濃度。一般用%（wt）表示，%（wt）的含義是：臭氧的質(zhì)量/含有臭氧氣體的質(zhì)量×100%。

    這樣，在標準狀態(tài)下

    1ppm=2.14mg/m3=1.66×10-4%（wt）

    1%（wt）（空氣中）=12.93g/m3=6042ppm

    1%（wt）（氧氣中）=14.3g/m3=6682ppm

    空氣密度為1293g/m3，氧氣密度為1430g/m3。

    5.2 氣體中臭氧濃度表示方法

    表示水中溶存臭氧的單位有mg/l、g/m3和ppm（wt）

    mg/L——其含義是臭氧的質(zhì)量（mg）/含有臭氧水的容積（m3）

    g/m3——是臭氧的質(zhì)量（mg）/含有臭氧水的容積（m3）

    ppm——是臭氧的質(zhì)量/含有臭氧水的質(zhì)量×106

    1mf/l=1g/m3=1ppm

    6. 臭氧檢測中應注意事項

    6.1 采樣管材料應選用抗強氧化的材料，如玻璃、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯；不銹鋼材料也盡量少用，以減少采樣管中臭氧損耗。

    6.2 采樣管應盡量短，測量低濃度時一般不要超過2m。

    6.3 從采樣管到檢測儀器，不要漏氣，否則測量值偏低。

    6.4 檢測較低濃度（如檢測環(huán)境）臭氧時，新的聚四氟乙烯管也要充分的進行“臭氧化”，即通過含較高濃度臭氧的氣體來穩(wěn)定采樣管內(nèi)壁。日本荏原公司認為要20min以上才能穩(wěn)定，而美國莫尼特公司要求數(shù)小時。

    6.5 采樣管要定時清洗、吹干。不清潔的采樣管會使測量值偏低很多。

    6.6 臭氧分析儀要定時進行標定，以保證測量數(shù)據(jù)可靠。