環(huán)境中氮氧化物的測定方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工分析化驗領域，具體而言，涉及一種環(huán)境中氮氧化物的測定方法。
【背景技術】
[0002] 隨著工業(yè)化生產的迅猛發(fā)展，氮氧化合物的存在對環(huán)境、人類具有嚴重的危害性， 同時對安全生產造成了一定的影響。例如，在空分空壓裝置中，當一氧化氮通過空氣壓縮機 時，會聚合或局部氧化，進而導致有機碳氫化合物在深冷的液空中以固體析出后懸浮在液 空表面，在湍急的液空表面激烈的撞擊、摩擦打火會產生爆炸危險。不同來源的氮氧化合物 濃度不同，對其進行分析測定所采用的手段也不盡相同。目前，測定氣體中氮氧化合物的方 法主要有：氣相色譜法、化學發(fā)光法、紅外光譜法、溶液吸收法、固體吸收法等方法。
[0003] 然而，上述方法存在諸多缺點，例如操作繁瑣、成本高、用時長、準確度低、檢測器 靈敏度較低等，不能滿足現代企業(yè)快速生產的要求。因此，如何建立一種新型、快速、準確測 定氮氧化合物的方法，以適應環(huán)保空氣監(jiān)測、空分裝置液氮產品和廢氣中氮氧化物測定要 求，成為本領域亟待解決的技術難題。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種環(huán)境中氮氧化物的測定方法，以建立一種快速、 準確測定氮氧化合物的方法。
[0005] 為了實現上述目的，本發(fā)明提供了一種環(huán)境中氮氧化物的測定方法，該測定方法 包括以下步驟：利用放電離子化檢測器并通過隔離、切割反吹步驟讓標準樣品中的氮氧化 物進入色譜測試柱進行，得到標準樣品中各氮氧化物的標準色譜圖；根據標準色譜圖得到 標準樣品中各氮氧化物的峰面積，并根據標準樣品中各氮氧化物的峰面積和標準樣品中各 氮氧化物的濃度，計算出各氮氧化物的校正因子；利用與標準樣品相同的氣相色譜測試條 件對待測氣體進行測試，得到待測空氣中各氮氧化物的測試色譜圖，并根據此測試側譜圖 中各氮氧化物的峰面積，計算出待測樣品中每個氮氧化物的濃度=校正因子X待測氣體 中相應的氮氧化物的峰面積。
[0006] 進一步地，標準樣品由多個標準氣體組成，每個標準氣體由NO、N2O和He組成。
[0007] 進一步地，每個標準氣體中，NO的濃度為0· 1~10ppm，N20的濃度為0· 1~lOppm。
[0008] 進一步地，得到標準樣品中各氮氧化物的標準色譜圖的步驟包括：將各標準氣體 按照氮氧化物濃度由低到高的順序分別注入到氣相色譜儀中，并利用氣相色譜儀中放電離 子化檢測器進行檢測得到標準色譜圖。
[0009] 進一步地，得到標準樣品中各氮氧化物的濃度的步驟包括：利用氣相色譜儀對標 準樣品重復測定η次，得到標準樣品中各氮氧化物的濃度測定值，η多2 ;將標準樣品中每 個氮氧化物的η個濃度測定值取平均值，并將平均值作為標準樣品中相應的氮氧化物的濃 度。
[0010] 進一步地，標準樣品由第一標準氣體和第二標準氣體以1:1的體積比組成；第一 標準氣體中NO的濃度為5ppm，N2O的濃度為5ppm ;第二標準氣體中NO的濃度為lppm，N2O 的濃度為Ippm ;2 < η彡5。
[0011] 進一步地，各氮氧化物的校正因子=標準樣品中每個氮氧化物的濃度/標準樣品 中相應的氮氧化物的峰面積。
[0012] 進一步地，待測氣體包括氫氣、氧氣和一氧化碳、甲烷、二氧化碳、氮氧化物和碳氫 化合物；對待測氣體進行測試得到測試色譜圖的步驟包括：將待測氣體通入到氣相色譜儀 的預柱中，利用中心切割原理使得待測氣體進入預柱后進行組份分離，且出峰順序為氫氣、 氧氣和一氧化碳、甲烷、二氧化碳、氮氧化物和碳氫化合物，當氮氧化物從預柱流出進入分 離柱后，將其它組分從放空閥放空；利用氣相色譜儀中的分離柱及放電離子化檢測器分離、 檢測出待測氣體中的氮氧化物，并得到測試色譜圖。
[0013] 進一步地，對待測氣體進行測試得到測試色譜圖的步驟包括的步驟包括：步驟 S1、打開進樣閥門，使待測氣體中的各組分流入預柱，使各組分進行預分離；步驟S2、待待 測氣體中的各氮氧化物從預柱中流出，流入分離柱后切換閥，使其它雜質組分反吹放空；按 照步驟Sl和步驟S2的方法依次分離、檢測出待測氣體中的各氮氧化物，得到各氮氧化物的 測試色譜圖。
[0014] 進一步地，氣相色譜儀的靈敏度小于10mg/m3。
[0015] 應用本發(fā)明的技術方案，本發(fā)明提供的測定方法只需配制標準氣標定的校正因 子，即可計算待測樣品中每個氮氧化物的濃度=校正因子X待測氣體中相應的氮氧化物 的峰面積，且該測定方法具有采樣過程簡單、快捷、準確定高、檢出限低等優(yōu)點。該測定方法 色譜法僅需10分鐘就可出結果，這個時間比色法等其他方法是無法比擬的。
【附圖說明】
[0016] 構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示 意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：
[0017] 圖1示出了根據本發(fā)明的實施例提供的環(huán)境中氮氧化物的測定方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。
[0019] 需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述【具體實施方式】，而非意圖限制根 據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式 也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語"包含"和/或"包 括"時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0020] 由【背景技術】可知，現有境中氮氧化物的測定方法存在諸多缺點，例如操作繁瑣、成 本高、用時長、準確度低、檢測器靈敏度較低等，不能滿足現代企業(yè)快速生產的要求。本發(fā)明 的發(fā)明人針對上述問題進行研究，提出了一種環(huán)境中氮氧化物的測定方法。如圖1所示，該 測定方法包括以下步驟：利用放電離子化檢測器并通過隔離、切割反吹等步驟讓標準樣品 中的氮氧化物進入色譜測試柱進行，得到標準樣品中各氮氧化物的標準色譜圖；根據標準 色譜圖得到標準樣品中各氮氧化物的峰面積，并根據標準樣品中各氮氧化物的峰面積和標 準樣品中各氮氧化物的濃度，計算出各氮氧化物的校正因子；利用與標準樣品相同的氣相 色譜測試條件對待測氣體進行測試，得到待測空氣中各氮氧化物的測試色譜圖，并根據此 測試側譜圖中各氮氧化物的峰面積，計算出待測樣品中每個氮氧化物的濃度=校正因子X 待測氣體中相應的氮氧化物的峰面積。
[0021] 本發(fā)明提供的測定方法只需配制標準氣標定的校正因子，即可計算待測樣品中每 個氮氧化物的濃度=校正因子X待測氣體中相應的氮氧化物的峰面積，且該測定方法具 有采樣過程簡單、快捷、準確定高、檢出限低等優(yōu)點。該測定方法色譜法僅需10分鐘就可出 結果，這個時間比色法等其他方法是無法比擬的。
[0022] 本發(fā)明提供的測定方法中，氣相色譜儀可以采用美國高邁公司，且該氣相色譜儀 配置有氦放電離子化檢測器（DID)。標準樣品中所采用的氦氣優(yōu)選為高純氦氣（純度為 99. 99999% )。不銹鋼采樣鋼瓶的容積可以為1000ml，內部惰化處理。
[0023] 上述氦放電離子化檢測器（DID)中，在放電室內的放電電極上施以適當的電壓產 生放電，獲得一束高能紫外光；電極放電將高純氦氣中的He激發(fā)至亞穩(wěn)態(tài)He* ;亞穩(wěn)態(tài)He* 通過狹縫被引入電離室，將樣品氣中各組分電離，離子被電離室內的極化電極收集，經過放 大即得到相應的譜峰。DID檢測器應用于高純氣的痕量雜質分析，具有很高的靈敏度。為了 保證整個分系統(tǒng)檢測的準確性及低檢出限，整個系統(tǒng)材料全部選用內拋光管線和無死體積 的VCR管件接頭，保證了高純氣體痕量分析的準確性，其靈敏度小于10mg/m3。
[0024] 應用氣相色譜儀的檢出限計算方法為：最低檢出限=3X噪音X濃度/峰高，當 基線平穩(wěn)后，從譜圖讀出噪音為0. 0466,計算出N2O最低檢出限0. 010mg/L，NO最低檢出限 0. 004mg/L〇
[0025] 下面將更詳細地描述根據本發(fā)明提供的環(huán)境中氮氧化物的測定方法的示例性實 施方式。然而，這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施，并且不應當被解釋為只 限于這里所闡述的實施方式。應當理解的是，提供這些實施方式是為了使得本申請的公開 徹底且完整，并且將這些示例性實施方式的構思充分傳達給本領域普通技術人員。
[0026] 首先，利用放電離子化檢測器并通過隔離、切割反吹等步驟讓標準樣品中的氮氧 化物進入色譜測試柱進行，得到標準樣品中各氮氧化物的標準色譜圖。
[0027] 其中，標準樣品由多個標準氣體組成，每個標準氣體優(yōu)選由NO、N2O和He組成。優(yōu) 選地，每個標準氣體中，NO的濃度為0· 1~lOppm，N2O的濃度為0· 1~lOppm。優(yōu)選地，標 準樣品由第一標準氣體和第二標準氣體以1:1的體積比組成；第一標準氣體中NO的濃度為 5ppm，N20的濃度為5ppm ;第二標準氣體中NO的濃度為lppm，N20的濃度為Ippm ;2 < η彡5。 更為優(yōu)選地，標準樣品由4個標準氣體組成，其濃度請見表1。需要注意的是，表1中的標準 1、 標準2、標準3和標準4分別代表一個標準氣體。
[002