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(xué)方法，它是用一個(gè)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(shí)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(dá)陰極表面并被還原，產(chǎn)生與臭氧濃度成正比的擴(kuò)散電流，擴(kuò)散電流大小可用下式表示：

    I=KC

    式中：I—擴(kuò)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(qiáng)、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(dá)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(guān)系是：1mg/L=103mg/m3=106μg/m3

    我國各種標(biāo)準(zhǔn)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(xí)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(dá)方式。國際純粹化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)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(guān)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指298K（25℃）和101.3kPa（760mmHg）這時(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)注意事項(xiàng)

    6.1 采樣管材料應(yīng)選用抗強(qiáng)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(yīng)盡量短，測量低濃度時(shí)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(shí)，新的聚四氟乙烯管也要充分的進(jìn)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(rèn)為要20min以上才能穩(wěn)定，而美國莫尼特公司要求數(shù)小時(shí)。

    6.5 采樣管要定時(shí)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(shí)進(jìn)行標(biāo)定，以保證測量數(shù)據(jù)可靠。