臭氧标准气体发生装置的研制

摘要

臭氧是空气中污染物化学毒害演变的主要参加者和催动力，是预测空气中污染物危害的主要监测对象。由于臭氧本身的物理和化学性质，使得臭氧标准气体的制备不能采用传统气体标准物质的制备方法进行制备、储存、运输。制备臭氧标准气体必须采用“即配即用”的方法，这就增加了臭氧标准气体配制和存储的难度。 本研究针对臭氧气体特殊的性质在国内首次研制出了痕量臭氧标准气体发生装置（臭氧发生浓度范围50×10-9～1000×10-9 mol·mol-1），并对此装置进行稳定性、准确性、重复性试验。稳定性实验中，用该装置自身发生的臭氧气作为被测量臭氧气源，利用该装置自身的测量系统来测量，结果证明，此装置发生的臭氧气浓度稳定，重复性良好。 本研究通过化学法（靛蓝二磺酸钠分光光度法）对该装置所发生的臭氧标准气体进行定值，并与本实验室引进建立的臭氧计量基准SRP41（Standard Reference Photometer41）做对比试验，通过数据结果分析，验证了该装置的准确性和稳定性。分析了本仪器结果的误差来源，包括光池长度、温度、压力、紫外灯波长范围以及频率波动等产生的误差。最终得到性能稳定、量值准确、操作简便的痕量臭氧标准气体发生装置。 本研究工作成功解决了臭氧标准气体需现场即配即用的问题，扩展了低浓度臭氧气体的应用范围，为我国制定臭氧标准气体计量标准奠定了基础，实现了臭氧标准气体的可溯源性。

目录

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第一章绪论

1.1课题背景

1.1.1臭氧研究发展

1.1.2臭氧的危害

1.1.3臭氧污染现状

1.2臭氧国内外相关标准

1.3臭氧定值方法研究

1.3.1碘量法

1.3.2紫外分光光度法

1.3.3靛蓝二磺酸钠(IDS)法

1.3.4碘化钾-DPD分光光度法

1.3.5化学发光法

1.3.6库仑法

1.3.7电位法

1.3.8半导体传感器法

1.3.9复合光波导法

1.3.10集电板法

1.3.11热分解法

1.3.12软测量方法。

1.4本课题主要研究内容

1.4.1臭氧标准气体研究的必要性

1.4.2建立臭氧计量基标准的必要性

1.4.3本课题研究的主要内容

第二章痕量臭氧标准气体发生装置的研制

2.1痕量臭氧标准气体发生装置原理

2.1.1臭氧标准气体发生装置的原理图

2.1.2臭氧标准气体发生装置原理简介

2.1.3臭氧标准气体发生装置的优点

2.2痕量臭氧标准气体发生装置性能参数、指标

2.2.1痕量臭氧标准气体发生装置实物图

2.2.2主要性能参数

2.3痕量臭氧标准气体发生装置操作简介

2.3.1仪器说明

2.4痕量臭氧标准气体发生装置应用实例

2.5稳定性试验、对比试验

2.5.1稳定性试验

2.5.2对比试验

第三章痕量臭氧标准气体发生装置的定值试验

3.1化学法定值

3.1.1靛蓝二磺酸钠分光光度法原理

3.1.2试剂和材料

3.1.3仪器和设备

3.1.4样品的采集与保存

3.1.5绘制标准曲线

3.1.6结果分析原理

3.1.7试验记录及结果处理

3.2结果分析

第四章仪器不确定度分析

4.1 Lambert-Beer定律

4.2仪器误差分析

第五章结论

第六章参考文献

致 谢

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