什么是臭氧检测仪器？

臭氧是地球大气中一种微量气体，在常温常压下稳定性极差，在常温下可自行分解为氧气。臭氧具有强烈的刺激性，吸人过量对人体健康有一定危害。室内臭氧主要来自室外光化学烟雾污染，此外室内的电视机、复印机、激光打印机、紫外灯、电子消毒柜等家用电器，在使用过程中也可能产生臭氧。

测定空气中臭氧浓度的仪器，常用的有紫外光度法和化学发光法。化学发光法具有灵敏度高、反应速度快、特异性好等特点，很多国家和组织将它作为测定大气中臭氧的标准方法。国际标准化组织推荐紫外光度法为测定臭氧浓度的方法之一。美国环境保护局和我国《室内空气质量标准》(GB／Tl8883--2002)也规定紫外光度法为测定臭氧浓度的方法之一。

(一)紫外光度法

1．检测原理和仪器结构

(1)检测原理当空气样品以恒定的流速进入仪器的气路系统，样品空气交替地或直接进人吸收池或经过臭氧涤除器再进入吸收池，臭氧对254nm波长的紫外光有特征吸收。零空气样品通过吸收池时，被光度检测器测定的光强度为I0；含臭氧的空气样品通过吸收池时，被光度检测器测定的光强度为L每经过一个循环周期，仪器的数据处理系统根据朗伯一比尔定律可求出臭氧的浓度。

(2)仪器结构紫外臭氧分析仪主要由紫外吸收池、紫外灯、光度检测器、臭氧涤除器、采样泵、流量控制器、流量计、温度指示器、压力指示器等组成，其结构组成如图6—30所示。

①一级紫外臭氧标准仪。一级紫外臭氧标准仪的吸收池要能通过254nm波长的紫外光，通过吸收池的254nm波长的紫外光至少要有99.5％被检测器所检测。吸收池的长度，不应大于已知长度的±0．5％。臭氧在气路中的损失不能大于5％。

一级紫外臭氧标准仪仅用于一级校准用。只能通人清洁、干燥、过滤过的气体，而不可以直接采集环境空气。只能放在干净的专用的试验室内，必须固定避免震动。可将紫外臭氧标准仪通过传递标准作为现场校准的共同标准。

②臭氧发生器。能在仪器的量程范围内发生稳定浓度的臭氧。在整个校准周期内臭氧的流量要保持均匀。

③输出多支管。输出多支管应用不与臭氧起化学反应的惰性材料(如玻璃、聚四氟乙烯塑料等)制品。其直径要保证与仪器连接处及其输出口压力降可忽略不计。系统必须有排出口，以保证管内的压力为大气压，防止环境空气倒流。

(2)一级标准校准用臭氧发生器制备不同浓度的臭氧，将一级紫外臭氧标准仪和被校准的臭氧分析仪连接在输出多支管上同时进行测定。将被校准的臭氧分析仪测定的臭氧浓度值对一级紫外臭氧标准仪的测定值作图，即得出臭氧分析仪的校准曲线。

(3)传递标准校准在不具备一级标准仪和不方便一级标准的情况下，可以用传递标准校准。传递标准可采用紫外臭氧标准仪和靛蓝二磺酸钠分光光度法。用于传递标准的紫外臭氧标准仪不可用于环境测定，只能用于校准。传递标准校准原理和操作步骤同一级标准校准，即用传递标准替换一级标准。

3．采样和测定步骤

经零点和量程校准后，使用时按仪器说明书启动仪器，至少预热lh。待仪器稳定后。连接气体采样管线进行现场测定。可将臭氧分析仪与记录仪、数据记录器和计算机等记录装置连接在一起，以便记录臭氧的浓度。

4．结果计算

空气中臭氧的浓度可用式(6—16)计算：

C=2.141A(6—16)

式中，C为空气中臭氧的浓度，mg／m³；2.141为臭氧ppm(体积分数)换算成标准状态，0℃，101.3kPa；A为仪器显示臭氧读数。ppm(体积分数)。

(j二)化学发光法

1．检测原理和仪器结构

(1)检测原理化学发光法臭氧分析器是根据臭氧和乙烯气相发光反应的原理制成的。样气被连续抽进仪器的反应室，与乙烯反应产生激发态的甲醛，当激发态甲醛回到基态时，放出光子。光子通过光电倍增管和放大器后，转变为电流，电流大小与臭氧浓度成正比。用臭氧标准气体标定仪器的刻度值，便可测得臭氧浓度。

(2)仪器结构化学发光法所用的臭氧分析仪结构比较复杂．如图6—32所示。

2．仪器的鉴定和校准

(1)臭氧标准气体的配制由臭氧标准气体发生装置产生的臭氧．其浓度用紫外光度法标定。

(2)仪器性能鉴定根据化学发光法氮氧化物分析仪器鉴定规程，对仪器的各种技术参数进行定期鉴定。

(3)仪器零点调节和量程校准仪器使用前。应按仪器使用说明书进行仪器调零和量程校准。

①启动和调零。电源开关置于“关”挡，量程选择置于所需量程挡，进样三通阀置于“调零”位置。

②量程校准。将进样三通阀旋至“测量”位置，通人臭氧标准气体，标定仪器的刻度。调节“标度调节”电位器，使仪器读数指示标准气浓度值。

3．采样和测定步骤

按照仪器说明书进行操作。仪器调零和量程校准后，将进样三通阀旋至“测量”位置，通过聚四氟乙烯管抽进气样，即可进行读数。

4．结果计算

从记录器上读取任一时间的臭氧浓度(mg／m³或ppm)。将记录纸上的浓度和时间曲线进行积分计算(或与电子计算机联接)．可以得到臭氧小时平均浓度和日平均浓度(mg／m³)。如果仪器读数是体积浓度(ppm)，可换算成标准状况下的质量浓度，换算公式同式(6一16)。