1、第五章第五章 气体分析及工业废气测定气体分析及工业废气测定5.1 概述概述5.2 化学吸收分析法化学吸收分析法5.3 气体燃烧分析法气体燃烧分析法5.4 工业废气的测定工业废气的测定内内 容容 工业生产中常使用气体作为原料或燃料；化工生产的化工业生产中常使用气体作为原料或燃料；化工生产的化学反应常常有副产物废气；燃料燃烧后也生产废气（如烟道学反应常常有副产物废气；燃料燃烧后也生产废气（如烟道气）；生产厂房空气中常混有一定量生产气体以及废气。气）；生产厂房空气中常混有一定量生产气体以及废气。n工业气体的分类工业气体的分类n化工原料气化工原料气n气体燃料气体燃料n废气废气n厂房空气厂房空气。5.1
2、 概述概述气体分析的目的气体分析的目的1、化工原料气，、化工原料气，了解气体的组成及含量，了解气体的组成及含量，分析正确配料分析正确配料；2、中间产品气体分析生产是否正常；、中间产品气体分析生产是否正常；4、（燃料燃烧后生成）烟道气分析、（燃料燃烧后生成）烟道气分析，燃烧是否正常，燃烧是否正常和生和生产的状况产的状况；5、厂房空气分析，、厂房空气分析，通风、设备漏气情况；有无有害气体；通风、设备漏气情况；有无有害气体；是否危及生命及厂房安全。是否危及生命及厂房安全。3、从燃料的成分，计算出燃料的发热量；、从燃料的成分，计算出燃料的发热量；气体的特点气体的特点体积与温度和压力有关体积与温度和压力
3、有关流动性大流动性大质量小质量小一般测定气体的一般测定气体的V而不是质量而不是质量m，并同时测定，并同时测定环境的环境的T和和P。气体分析的特点气体分析的特点8气体试样的采取4部分结构、部分结构、4种采样形式、种采样形式、3种采样方法种采样方法 装采来的毛样装采来的毛样气体容器气体容器200 0C的气体需冷却的气体需冷却冷却器冷却器装有玻璃棉的过滤器装有玻璃棉的过滤器除去气体中的机械杂质除去气体中的机械杂质过滤器过滤器采样管采样管4部分结构部分结构 不同对象或同一对象的不同时间内采不同对象或同一对象的不同时间内采取的混合气体样品；取的混合气体样品；（4）混合试样）混合试样在生产设备的不同部位在
4、生产设备的不同部位（3）定位试样）定位试样（2）定期试样）定期试样在一定时间间隔内；在一定时间间隔内；四种采样形式四种采样形式（1）平均试样）平均试样用一定的采样装置在一定时间范围用一定的采样装置在一定时间范围内、一个生产循环或一个生产周期内、一个生产循环或一个生产周期内采样，可以代表一个过程或循环内采样，可以代表一个过程或循环的气样；的气样；(1)常压状态气体采样常压状态气体采样气体状态：等于大气压或低正压或低负压采样方法：封闭液采样法使用容器：采样瓶或采样管 3种采样方法种采样方法 橡皮气囊为采样容器，或者直接把分析仪器和采样装置连接 常压状态气体采样正压状态气体采样负压状态气体采样 封闭
5、液采样法流水抽气法采样（低负压）采样瓶采样管负压不太高 抽气泵减压法负压太高抽空容器采样法，瓶内压降至60100mmHg11空气排尽。瓶封闭液进入提高瓶打开弹簧夹首先瓶中注满封闭液1125完成采样工作夹紧弹簧至需要量关旋塞气体进入瓶降低瓶与采样管连接和橡皮管然后经旋塞54123412345橡皮管旋塞弹簧夹封闭液瓶气样瓶采样瓶装置图1234旋塞旋塞封闭液瓶气样管装置气样管排尽管1空气封闭液进入并充满管1提高瓶4开旋塞2、3首先瓶4中注满封闭液完成采样工作。关旋塞2、3气体进入管至封闭液降至旋塞2以下降低瓶4与采样管连接再经管1和旋塞、橡皮管13(2)正压状态气体的采样正压状态气体的采样注意事项：
6、压力过大，应注意调整采样管旋塞，或注意事项：压力过大，应注意调整采样管旋塞，或者在采样装置与气体容器之间加装缓冲瓶。者在采样装置与气体容器之间加装缓冲瓶。气体状态：气体压力远高于大气压力的为正压气体；采样工具：采样瓶、采样管、橡皮囊或直接采样。特点：不要改变封闭液的位置，气体借助自己的正压进入气体的气囊。14气体状态：远低于大气压力的气体称负压气体；气体状态：远低于大气压力的气体称负压气体；采样方法：抽气泵减压法（负压不太高）采样方法：抽气泵减压法（负压不太高）；抽空容器法（；抽空容器法（负压过高），抽空容器是负压过高），抽空容器是0.5 3.0L容器，由优质厚壁的容器，由优质厚壁的玻璃瓶或管
7、瓶组成具有旋塞玻璃瓶或管瓶组成具有旋塞。抽空容器法采样步骤：抽空容器法采样步骤：采样前，用机械真空泵抽去瓶或管中的空气，瓶或管中压力降至60100mmHg以下，关旋塞，称重；采样时，以橡皮管将真空容器与采样装置连接，开旋塞，气体因负压被吸入容器。关旋塞，称重。（3）负压状态气体的采样）负压状态气体的采样利用气体的利用气体的化学性质和物理特性化学性质和物理特性来进行气体来进行气体分析，可以分为化学法、物理法和物理化学法。分析，可以分为化学法、物理法和物理化学法。气体分析的方法气体分析的方法化学分析法是根据气体的某一化学特性进行化学分析法是根据气体的某一化学特性进行测定的，如吸收法、燃烧法。测定的
8、，如吸收法、燃烧法。氧化铜燃烧法氧化铜燃烧法缓燃法缓燃法爆烧法爆烧法燃烧法燃烧法质量法质量法容量滴定法容量滴定法容量法容量法吸收法吸收法第二节第二节 化学吸收分析法化学吸收分析法 化学吸收法包括：化学吸收法包括：（1）气体容量法气体容量法（2）吸收质量吸收质量（3）吸收滴定法吸收滴定法 化学吸收法的种类化学吸收法的种类原理原理：利用气体的化学特性，使混合气体和特定试剂接触。：利用气体的化学特性，使混合气体和特定试剂接触。则混合气体中的被测组分与试剂发生化学反应被定量吸收，则混合气体中的被测组分与试剂发生化学反应被定量吸收，其它组成则不发生反应（或不干扰）。如果吸收前后的温度其它组成则不发生反应
9、（或不干扰）。如果吸收前后的温度及压力一致，则吸收前后的体积之差即为被测组分的体积。及压力一致，则吸收前后的体积之差即为被测组分的体积。气体容量法（或气体体积）气体容量法（或气体体积）体积差体积差被测物与试剂反应被测物与试剂反应特定试剂特定试剂仪器仪器混合气混合气)(根据吸收前后体积之差根据吸收前后体积之差=被测组分体积计算出体积比被测组分体积计算出体积比（V/V）。）。w wV损损测体积差测体积差特定试剂特定试剂转化转化吸收吸收气体气体液固试样液固试样 例如钢铁样中例如钢铁样中C C的测定：的测定：气体容量法（或气体体积）气体容量法（或气体体积）通通O2，高温高温固体固体O2CO2KOHO2
10、K2CO3测体积测体积VCO2w w（C）吸收质量法吸收质量法 综合应用吸收法和重量分析法，测定气体物质或可综合应用吸收法和重量分析法，测定气体物质或可以转化为气体物质的元素含量的方法。以转化为气体物质的元素含量的方法。过氯酸镁吸收过氯酸镁吸收碱石棉吸收碱石棉吸收有机化合物中有有机化合物中有气流中燃烧气流中燃烧OHCOHC22O2然后根据吸附剂增加的重量计算然后根据吸附剂增加的重量计算C C、H H的含量。的含量。大气中的大气中的SO2 被被PbO2 吸收氧化成吸收氧化成PbSO4，再经再经 Na2CO3 溶液处理，使溶液处理，使PbSO4转化成转化成PbCO3，释出的释出的SO42-用用 B
11、aSO4 质量法测定。质量法测定。气体吸收滴定法气体吸收滴定法原理：原理：综合使用吸收法和滴定法。吸收剂吸收被测综合使用吸收法和滴定法。吸收剂吸收被测组分后，用标准溶液滴定。组分后，用标准溶液滴定。存在的两种反应是：吸收反应和滴定反应。存在的两种反应是：吸收反应和滴定反应。滴定滴定钢铁样品钢铁样品溶液溶液经过经过NaOH42OH2SOHSO22滴定滴定钢铁样品钢铁样品322SOHSO碘酸钾标准溶液碘酸钾标准溶液酸性淀粉溶液酸性淀粉溶液H2SNHNH3 3Cl2SO2H H2 2O O2 2吸收吸收I I2 2吸收吸收HClNaOHNaOH吸收吸收AgNOAgNO3 3吸收吸收424423SO)
12、(NH)(SOHNH标过O2HSONa2NaOH)(SOH24242剩标)(IKCl2KI2Cl22定量析出2NaIOSNaOS2NaI6423222HI2SOHOH)(ISO42222过标OH2SONa)2NaOH(SOH24242标准OHSOHOHSOH2422232O2HSONaSOH)2NaOH(24242剩余3443NONHAgSCNSCNNH)(NOA剩余g3222SOHOHSO33HNOClA)(NOAHClgg过标OHNaCl)(NaOHHCl2过标2NaIOSNa)(OS2Na)(I6423222标准剩余2HAcCdSCdAcSH22SCdCl2HI过量溶液IHClCdS22
13、2NaIOSNaOS2Na)溶液(I642滴定3222剩余气体吸收滴定法示例气体吸收滴定法示例 气体气体 吸收剂吸收剂CO2、H2S、SO2 KOHO2焦性没食子酸的碱性溶液焦性没食子酸的碱性溶液CO氯化亚铜的氨性溶液氯化亚铜的氨性溶液不饱和烃不饱和烃 溴水溴水SO2 I2气体及其吸收剂气体及其吸收剂气体吸收剂及其配制气体吸收剂及其配制1.KOH溶液溶液 33%(水溶液水溶液)(1ml可吸收可吸收40mlCO22.焦性没食子酸的焦性没食子酸的碱碱性溶性溶液液 (1ml可吸收可吸收812ml O2)3.氯化亚铜的氯化亚铜的氨性氨性溶液溶液 (1ml可吸收可吸收16mlCO)4.溴水溴水-不饱合烃
14、不饱合烃 5.I2-二氧化硫二氧化硫 使使 用用 注注 意意 事事 项项1.为什么不用为什么不用NaOH?2.焦性没食子酸的碱性溶液吸焦性没食子酸的碱性溶液吸收能力与温度有关收能力与温度有关.3.吸收后带出的气体有氨应用吸收后带出的气体有氨应用硫酸除去硫酸除去,同时若有氧、乙同时若有氧、乙炔乙烯等不饱和碳氢化合炔乙烯等不饱和碳氢化合物和酸性气体也应先除去物和酸性气体也应先除去.4.I2具氧化性若有还原性气体具氧化性若有还原性气体也应先除去也应先除去.吸收法吸收法不被吸收，不能燃烧不被吸收，不能燃烧燃烧法燃烧法苯、甲苯苯、甲苯炔（乙）炔（乙）烯（乙、丙、丁）烯（乙、丙、丁）不饱和烃不饱和烃煤气主
15、要成分煤气主要成分N2H2CH4COO2CO2吸收容量法吸收容量法以煤气为例讲解气体的吸收剂及吸收顺序以煤气为例讲解气体的吸收剂及吸收顺序吸收顺序吸收顺序 CO2CnHmO2COCH4H2N2编编号号KOH(33%)(1)饱和溴水饱和溴水 (2)焦性没食子焦性没食子酸的碱溶液酸的碱溶液 (3)氯化亚铜氯化亚铜氨溶液氨溶液 (4)燃烧法燃烧法(5)混合气与吸附剂作用情况表混合气与吸附剂作用情况表例例:烟道气的分析烟道气的分析n实验六实验六 烟道气分析烟道气分析 奥氏气体分析仪吸收测定法奥氏气体分析仪吸收测定法 教材教材262奥氏气体分析仪奥氏气体分析仪量气管量气管连接管连接管活塞活塞吸收瓶吸收瓶
16、平衡瓶平衡瓶氧吸收剂的配制氧吸收剂的配制n称取称取33克焦性没食子酸，溶于克焦性没食子酸，溶于80毫升蒸馏水毫升蒸馏水中（应不断搅拌），另外称取中（应不断搅拌），另外称取40克氢氧化钾溶克氢氧化钾溶于于80毫升蒸馏水中（注意溶解过程会发热），毫升蒸馏水中（注意溶解过程会发热），然后，将二液分别倒入氧吸收瓶内，使其在内然后，将二液分别倒入氧吸收瓶内，使其在内部混合成部混合成焦性没食子酸碱性溶液焦性没食子酸碱性溶液。用来测定氧。用来测定氧气浓度。气浓度。一氧化碳吸收剂的配制一氧化碳吸收剂的配制n氯化亚铜氨性溶液氯化亚铜氨性溶液n250gNH4Cl溶于溶于750mL水，水，+200gCu2Cl2，装
17、入有铜丝的瓶内，橡，装入有铜丝的瓶内，橡皮塞塞紧。使用前溶液与氨水皮塞塞紧。使用前溶液与氨水1:2混合。混合。nCu2Cl2易被氧化，吸收液需现用现配。易被氧化，吸收液需现用现配。二氧化碳吸收剂和液封压力瓶二氧化碳吸收剂和液封压力瓶二氧化碳吸收剂二氧化碳吸收剂 称取称取70克氢氧化钾，溶解在克氢氧化钾，溶解在160毫升蒸馏水中，倒入二毫升蒸馏水中，倒入二氧化碳吸收瓶内。用来吸收二氧化碳气体。氧化碳吸收瓶内。用来吸收二氧化碳气体。液封压力瓶液封压力瓶 仪器液封压力瓶内装入仪器液封压力瓶内装入 200毫升毫升 80的的饱和氯化钠溶饱和氯化钠溶液液，加，加23滴滴0l10mol/L的盐酸和的盐酸和3
18、4滴甲基滴甲基红指示剂。即成红色的红指示剂。即成红色的液封液液封液(也称平衡液等也称平衡液等)。奥氏气体分析仪操作步骤奥氏气体分析仪操作步骤1.将进样瓶与奥氏气体分析仪接好。将进样瓶与奥氏气体分析仪接好。2.将吸收瓶内空气排尽。将吸收瓶内空气排尽。3.检漏。检漏。4.排气排气5.洗管。洗管。6.取样。取样。7.吸收。吸收。奥氏气体分析仪操作步骤奥氏气体分析仪操作步骤1.将进样瓶与奥氏气体分析仪接好。将进样瓶与奥氏气体分析仪接好。2.将吸收瓶内空气排尽。将吸收瓶内空气排尽。将吸收瓶的塞子取出，依次放好。将吸收瓶的塞子取出，依次放好。使三通阀与大气相同，用平衡瓶排尽量气管空气（方使三通阀与大气相同
19、，用平衡瓶排尽量气管空气（方法见步骤法见步骤4），到管的上标线，关闭三通阀。），到管的上标线，关闭三通阀。打开第一个吸收瓶的旋塞，缓慢放下平衡瓶，调整吸打开第一个吸收瓶的旋塞，缓慢放下平衡瓶，调整吸收瓶内液面至瓶的上标线，关闭旋塞。收瓶内液面至瓶的上标线，关闭旋塞。重复重复2，3步骤把余下的吸收瓶中气体排尽后，步骤把余下的吸收瓶中气体排尽后，关闭旋塞。关闭旋塞。3.检漏检漏用平衡瓶将量气管内气体排尽后关闭三通阀用平衡瓶将量气管内气体排尽后关闭三通阀（此时与大气和进样瓶都不通）。此时与大气和进样瓶都不通）。将平衡瓶置于仪器的底部，观察量气管的液面，如果将平衡瓶置于仪器的底部，观察量气管的液面，如
20、果仅有稍微下降就不再变化，吸收瓶内液面也没变化，仅有稍微下降就不再变化，吸收瓶内液面也没变化，说明系统不漏气；如果液面不断下降则说明仪器漏说明系统不漏气；如果液面不断下降则说明仪器漏气，这就要检查漏气源，在仪器没损坏的情况下，气，这就要检查漏气源，在仪器没损坏的情况下，一般是橡皮管连接不好或者是活塞涂油不均。一般是橡皮管连接不好或者是活塞涂油不均。5.洗洗 管管使三通阀与进样瓶相通（与大气不通），使三通阀与进样瓶相通（与大气不通），缓慢放下平衡瓶，使样品气充满量气管。缓慢放下平衡瓶，使样品气充满量气管。再将三通阀与大气相通（与进样瓶不通），排尽量气管再将三通阀与大气相通（与进样瓶不通），排尽量
21、气管空气，关闭三通阀（此时与大气和进样瓶都不通）。空气，关闭三通阀（此时与大气和进样瓶都不通）。再将三通阀与进样瓶相通，重复再将三通阀与进样瓶相通，重复，步骤，洗量气管步骤，洗量气管23次。至最后一次洗涤完，将管内气体排尽后，关次。至最后一次洗涤完，将管内气体排尽后，关闭三通阀。闭三通阀。6.取取 样样 使三通阀与进样瓶相通，缓慢放下平衡瓶，使三通阀与进样瓶相通，缓慢放下平衡瓶，使管内气体为使管内气体为100ml或接近或接近100ml，关闭，关闭 三通阀（此时与大气和进样瓶都不通）。三通阀（此时与大气和进样瓶都不通）。注意：如果管内气体不是注意：如果管内气体不是100ml则要记下气体体积，则要
22、记下气体体积，计算时记得要除以这个体积。读取体积时记住要使平计算时记得要除以这个体积。读取体积时记住要使平衡瓶内的液面与量气管内液面相平。如果进样瓶压力衡瓶内的液面与量气管内液面相平。如果进样瓶压力不够，可以加水将样品气压出。不够，可以加水将样品气压出。7.吸吸 收收重复上述步骤再测一下体积，看是否吸收完全。重复上述步骤再测一下体积，看是否吸收完全。重复上述步骤测出余下气体的体积。重复上述步骤测出余下气体的体积。n打开第一个吸收瓶旋塞，升高平衡瓶把气体压进打开第一个吸收瓶旋塞，升高平衡瓶把气体压进 吸收瓶中，到量气管液面接近上标线。放下平衡瓶，吸收瓶中，到量气管液面接近上标线。放下平衡瓶，抽回
23、气体，使吸收瓶液面接近上标线（这个步骤要注意瓶抽回气体，使吸收瓶液面接近上标线（这个步骤要注意瓶 内液体不能冲到梳形管里内液体不能冲到梳形管里)。n重复反复拉抽重复反复拉抽7 78 8次，至最后一次抽回气体时，使吸收瓶内液面回次，至最后一次抽回气体时，使吸收瓶内液面回到开始位置，关闭吸收瓶旋塞。使平衡瓶液面与量气管液面相齐，到开始位置，关闭吸收瓶旋塞。使平衡瓶液面与量气管液面相齐，记下体积，将两次体积相减就得出吸收气体的体积。记下体积，将两次体积相减就得出吸收气体的体积。工业生产一般使用工业生产一般使用 奥氏气体分析仪仍然是最佳仪器奥氏气体分析仪仍然是最佳仪器，要经过经验，要经过经验 培训后，
24、方可正确使用。培训后，方可正确使用。使用时要注意使用时要注意:要判断吸收液是否具有足够的吸收能力，吸收液吸收能要判断吸收液是否具有足够的吸收能力，吸收液吸收能力下降要及时发现并予以更换；力下降要及时发现并予以更换；要注意气体吸收顺序，顺序颠倒结果就不准确；要注意气体吸收顺序，顺序颠倒结果就不准确；液体瓶升降速度要适当，否则气压过大造成液体瓶升降速度要适当，否则气压过大造成“冲液冲液”，使实验无法进行使实验无法进行.n某烟道气组成：某烟道气组成：O2、CO、CO2、N2，n检测时分别使用焦性没食子酸碱性溶检测时分别使用焦性没食子酸碱性溶液（液（a）、氯化亚铜氨性溶液（）、氯化亚铜氨性溶液（b）、
25、）、KOH溶液（溶液（c）做吸收液，请问）做吸收液，请问a、b、c的顺序应如何安排？的顺序应如何安排？c a b例例:污染物的分析污染物的分析n实验五实验五 燃料型燃料型NOx的测定的测定 教材教材2615.3 5.3 气体燃烧分析法气体燃烧分析法 有些气体有些气体难难与吸收剂发生与吸收剂发生反应反应，因而不能采，因而不能采用吸收法，但由于它们用吸收法，但由于它们都可以燃烧都可以燃烧，可用燃烧，可用燃烧法测定。法测定。燃烧时，混合气体的可燃组分燃烧时，混合气体的可燃组分燃烧燃烧生成生成二氧二氧化碳和水化碳和水，消耗了一定量的氧气，消耗了一定量的氧气。这些气体体。这些气体体积的积的增加或减少增加
26、或减少与被测组分有一定的关系与被测组分有一定的关系，因，因此可以进行定量分析。此可以进行定量分析。1.方法原理方法原理可燃气体燃烧的方法可燃气体燃烧的方法1爆炸燃烧法爆炸燃烧法 可燃气体和空气混合，当两者的浓度达到一可燃气体和空气混合，当两者的浓度达到一定比例，遇火源即能爆炸。定比例，遇火源即能爆炸。爆炸下限：爆炸下限：爆炸所需的最爆炸所需的最低低浓度。浓度。爆炸上限：爆炸上限：爆炸所需的最爆炸所需的最高高浓度。浓度。2缓慢燃烧法缓慢燃烧法 如果使可燃性气体和空气混合，浓度控制如果使可燃性气体和空气混合，浓度控制在爆炸极限的下限以下，则只能在在爆炸极限的下限以下，则只能在灼热金属丝加灼热金属丝
27、加热下热下，缓慢燃烧。这种使可燃气体燃烧的方法，缓慢燃烧。这种使可燃气体燃烧的方法，称为称为缓慢燃烧法缓慢燃烧法。方法应用方法应用：可燃性组分含量较低含量较低的混合气体或空气中的可燃物的测定。3 氧化铜燃烧法氧化铜燃烧法氧化铜在高温下，具有一定的氧化活力，可以氧氧化铜在高温下，具有一定的氧化活力，可以氧化可燃性气体使其缓慢燃烧。化可燃性气体使其缓慢燃烧。例如：例如：H2+CuO=H2O+Cu（控制温度在（控制温度在350400）CO+CuO=CO2+Cu（控制温度在（控制温度在280以上）以上）CH4+4CuO=CO2+2H2O+4Cu（600以上以上750）氧化铜被还原后，可以在氧化铜被还原
28、后，可以在400的空气流中氧化、再生成的空气流中氧化、再生成继续使用。继续使用。根据体积缩减的计算根据体积缩减的计算 1.根据根据体积缩减体积缩减的计算的计算 可燃气体燃烧后，有的体积减少。例如：可燃气体燃烧后，有的体积减少。例如：氢气的燃烧反应：氢气的燃烧反应：2H2+O2=2H2O体积：体积：2 1 0 从反应式可知，氢在氧气中燃烧，生成体积很从反应式可知，氢在氧气中燃烧，生成体积很小的水。设燃烧缩减的体积为小的水。设燃烧缩减的体积为V缩缩，氢的体积，氢的体积为为VH2，则有则有V缩缩=3/2 VH2根据体积缩减的计算根据体积缩减的计算 对于对于甲烷的燃烧甲烷的燃烧：CH4+2O2=CO2
29、+2H2O 气体体积由气体体积由3变变1。即即1体积甲烷的燃烧引体积甲烷的燃烧引起起2体积的缩减。体积的缩减。以以 V CH4 代表燃烧前甲烷体代表燃烧前甲烷体积。则有积。则有 V缩缩=2VCH4 根据体积缩减的计算根据体积缩减的计算 对于一氧化碳的燃烧：对于一氧化碳的燃烧：2CO+O2=2CO2 体积：体积：2 1 2 反应气体体积由反应气体体积由3变变2，即，即2个体积个体积CO 的燃的燃烧引起烧引起1个体积的缩减个体积的缩减。设。设Vco 为为CO 燃烧前体燃烧前体积。则有：积。则有：V缩缩=1/2 VCO根据耗氧量生成根据耗氧量生成CO2 体积的计算体积的计算见表见表5-2一些气体燃烧
30、时体积变化关系一些气体燃烧时体积变化关系 P.942根据耗氧量的计算根据耗氧量的计算从上述反应可以看出，从上述反应可以看出，H2或或CO燃烧时，耗氧体积都是可燃烧时，耗氧体积都是可燃气体体积的燃气体体积的1/2，而，而CH4 燃烧时的耗氧量是其自身燃烧时的耗氧量是其自身体积的体积的2倍。倍。3根据生成根据生成CO2 体积的计算体积的计算从上述反应可以看出从上述反应可以看出,H2燃烧燃烧无无CO2 生成生成,CH4和和 CO 燃烧时，生成与本身体积相同的燃烧时，生成与本身体积相同的CO2。一元可燃性气体含量的测定一元可燃性气体含量的测定（含一种可燃性气体）（含一种可燃性气体）可用吸收法除去干扰组
31、分（如可用吸收法除去干扰组分（如O2，CO2等），再等），再加入一定量的加入一定量的O2或空气，燃烧后根据体积的变化或或空气，燃烧后根据体积的变化或生成生成CO2的体积，可计算可燃性气体含量。的体积，可计算可燃性气体含量。例如例如：一混合气体有：一混合气体有N2、O2、CO2、CO，取样，取样50.00mL测测CO，测测CO时时O2、CO2有干扰，吸收有干扰，吸收干扰物后再补充干扰物后再补充O2使混合气燃烧测出生成使混合气燃烧测出生成CO2的的体积体积VCO2=20.00mL，求混合气体中，求混合气体中CO的含量？的含量？解：解：VCO=VCO2=20.00mL，CO=20.00/50.00=
32、40%二元可燃性气体含量的测定二元可燃性气体含量的测定（含两种可燃性气体）（含两种可燃性气体）先吸收除去干扰组分，经空气或充分的先吸收除去干扰组分，经空气或充分的O2燃烧后，燃烧后，测测V缩、缩、VO2、VCO2，列出相关的方程式求解。，列出相关的方程式求解。CO4CH缩2112VVVCO4CH2COVVVCO4CH2O2112VVV32-42COCO缩VVV3 22CO4CHVVV缩CH4与与COO2HCO2OCH222422CO2O2CO二元可燃性气体含量的测定（含两种可燃性气体）二元可燃性气体含量的测定（含两种可燃性气体）先吸收除去干扰组分，经空气或充分的先吸收除去干扰组分，经空气或充分
33、的O2燃烧后，测燃烧后，测V缩、缩、VO2、VCO2，列出相关的方程式求解。，列出相关的方程式求解。CH4与与H2O2HCO2OCH2224O2HO2H2222H4CH缩232VVV42CHCOVV2H4CH2O212VVV2O2H2O4CH 4 3VVVVVV缩缩、2CO2O2H4CH2CO42 VVVVV、342 2CO2H4CH2COVVVVV缩、例如例如：CO、CH4和和N2混合气体混合气体25.00ml，加入一，加入一定量的定量的O2，燃烧后，体积缩减，燃烧后，体积缩减20.00ml，生成，生成CO218.00mL，求混合气体中各组分的含量？，求混合气体中各组分的含量？CO4CH缩2
34、112VVVCO4CH2COVVVCOCH21200.204VVCOCH400.18VVVCO=10.66mL，CO=10.66/25.00=42.64%VCH4=7.34mL，CH4=7.34/25.00=29.36%VN2=25.00-10.66-7.34=7.00mL，N2=7.00/25.00=28.00%某一混合气体（某一混合气体（CO2、CnHm、O2、CO、CH4、H2和和N2）测定，进样体积）测定，进样体积100.00mL，依次通过，依次通过KOH溶液溶液剩剩余体积余体积V1，通过饱和溴水剩余体积，通过饱和溴水剩余体积V2，焦性没食子酸，焦性没食子酸剩余体积剩余体积V3，氯化亚
35、铜氨性溶液剩余体积，氯化亚铜氨性溶液剩余体积V4。然后分。然后分出出25.00mL，加空气，加空气V5爆炸燃烧法后，爆炸燃烧法后，体积为体积为V6，再，再次通过次通过KOH溶液剩余体积溶液剩余体积V7，求混合气体中各组分的含，求混合气体中各组分的含量？量？5.4 工业废气的测定工业废气的测定常见的工业废气常见的工业废气1氯化氢氯化氢 HCl2氮氧化物氮氧化物NOx3二氧化硫二氧化硫SO24硫化氢硫化氢H2S1.氯化氢气体的测定氯化氢气体的测定 物理性质物理性质：氯化氢是无色气体，：氯化氢是无色气体，带有刺激性气味。大气中氯化氢常以气带有刺激性气味。大气中氯化氢常以气体或盐酸雾状态存在，具有强酸
36、性。体或盐酸雾状态存在，具有强酸性。危害：危害：方法方法2离子选择电极法基本原理离子选择电极法基本原理n 空气中空气中氯化氢氯化氢通过经硝酸处理的通过经硝酸处理的聚氯乙烯滤聚氯乙烯滤膜后膜后,吸收在后面碱溶液浸渍过的快速定性滤吸收在后面碱溶液浸渍过的快速定性滤纸上纸上.用水洗脱用水洗脱,以以氯离子选择性电极氯离子选择性电极测定洗脱测定洗脱液的电位值液的电位值,其电位差的大小与溶液中氯离子其电位差的大小与溶液中氯离子活度的对数成能斯特线性关系活度的对数成能斯特线性关系.可根据可根据测量溶测量溶液电位值计算空气中氯化氢的浓度液电位值计算空气中氯化氢的浓度.结果计算结果计算n式中式中 c空气中氯化氢
37、浓度，空气中氯化氢浓度，nA样品滤纸溶液中氯离子含量；样品滤纸溶液中氯离子含量；nA0试剂空白溶液中氯离子的系数；试剂空白溶液中氯离子的系数；n103由氯离子换算成氯化氢的系数由氯离子换算成氯化氢的系数nV0换算成标准状况下的采样体积，换算成标准状况下的采样体积，0003.1)(VAAc3硫氰酸汞分光光度法硫氰酸汞分光光度法 n稀氢氧化钠溶液吸收氯化氢（稀氢氧化钠溶液吸收氯化氢（HClHCl）。吸收溶）。吸收溶液中的氯离子和硫氰酸汞反应，生成难电离的液中的氯离子和硫氰酸汞反应，生成难电离的二氯化汞分子，置换出的硫氰酸根与三价铁离二氯化汞分子，置换出的硫氰酸根与三价铁离子反应生成橙红色硫氰酸铁络
38、离子，根据颜色子反应生成橙红色硫氰酸铁络离子，根据颜色深浅，用分光光度法测定。深浅，用分光光度法测定。大气中氮的气体物有亚硝酸、硝酸、大气中氮的气体物有亚硝酸、硝酸、N2O、NO、NO2、NO3、N2O4、N2O5等，测定前需转化为等，测定前需转化为NO2。测定测定NO2的一般方法是基于的一般方法是基于NO2-与芳香族胺反应生与芳香族胺反应生成偶氮染料，用比色法定量：成偶氮染料，用比色法定量：空气中的空气中的NO2与吸收液中的与吸收液中的对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸进行进行重氮重氮化反应化反应，再与，再与N-(1-萘基萘基)乙二胺盐酸盐作用，生成粉红乙二胺盐酸盐作用，生成粉红色的偶氮染料，在波长色
39、的偶氮染料，在波长540545nm处测定吸光度。处测定吸光度。样品用便携式空气采样器或恒温自动连续采样器采样品用便携式空气采样器或恒温自动连续采样器采集，采样后应尽快测定，否则应置于低温暗处存放。集，采样后应尽快测定，否则应置于低温暗处存放。二、氧化氮气体的测定二、氧化氮气体的测定二、氧化氮气体的测定二、氧化氮气体的测定n2结果计算结果计算 n式中式中 A 样品溶液的吸光度；样品溶液的吸光度；nA0空白试验溶液的吸光度；空白试验溶液的吸光度；nb测得的标准曲线的斜率测得的标准曲线的斜率na测得的标准曲线的截距测得的标准曲线的截距nV采样用吸收液体积，采样用吸收液体积，nV0换算到标准状态下的采
40、样体积换算到标准状态下的采样体积nD样品的稀释倍数样品的稀释倍数nf Saltzman 实验系数，等于实验系数，等于0.8800)(2VfbDVaAACNO 在大气中最常见，危害最大。在大气中最常见，危害最大。测定测定SO2最常用的方法是盐酸副玫瑰苯胺比色法，吸最常用的方法是盐酸副玫瑰苯胺比色法，吸收液是四氯化汞钠，由于汞有毒，近年来用甲醛代替汞收液是四氯化汞钠，由于汞有毒，近年来用甲醛代替汞盐作吸收液：盐作吸收液：SO2被被甲醛甲醛缓冲液缓冲液(甲醛甲醛-CDTA-KHP)吸收后生成稳吸收后生成稳定的定的羟甲基磺酸加成物羟甲基磺酸加成物，碱化后加成物分解，释放出，碱化后加成物分解，释放出SO
41、2与副玫瑰苯胺、甲醛反应，生成与副玫瑰苯胺、甲醛反应，生成紫红色化合物紫红色化合物，max577nm。氮氧化物及某些重金属干扰，加入氨基苯磺酸钠可氮氧化物及某些重金属干扰，加入氨基苯磺酸钠可消除氮氧化物，消除氮氧化物，CDTA可消除重金属的干扰。可消除重金属的干扰。三、二氧化硫测定三、二氧化硫测定四、硫化氢气体的测定四、硫化氢气体的测定1.基本原理：基本原理：硫化氢被氢氧化镉硫化氢被氢氧化镉-聚乙烯醇磷酸铵溶液吸收，聚乙烯醇磷酸铵溶液吸收，生成硫化镉胶状沉淀。在硫酸溶液中，生成硫化镉胶状沉淀。在硫酸溶液中，硫离子硫离子与对氨基二甲基苯胺溶液和三氯化铁溶液起反与对氨基二甲基苯胺溶液和三氯化铁溶液
42、起反应应，生成，生成亚甲基蓝亚甲基蓝，.用分光光度法测定。用分光光度法测定。2.结果计算：结果计算：硫化氢浓度硫化氢浓度=（g/L）式中式中 W样品溶液中硫化氢的含量，样品溶液中硫化氢的含量，g；n Vn标准状态下的采样体积，标准状态下的采样体积，L。nVW气相色谱法气相色谱法电导法电导法库仑法库仑法热导法热导法红外光谱法红外光谱法激光雷达技术激光雷达技术NK-500B型红外分析仪型红外分析仪测量气体：测量气体：CO、CO2、NO、N2.气体分析的气体分析的其它分析方法其它分析方法大气颗粒物采集与分析大气颗粒物采集与分析对于大气粉尘采用过滤式、冲击式和静对于大气粉尘采用过滤式、冲击式和静电式取样，过滤式最普遍电式取样，过滤式最普遍-如采用玻如采用玻璃纤维素纤维过滤等。璃纤维素纤维过滤等。激光粉尘测试激光粉尘测试.
