HJ5452009固定污染源废气气态总磷的测定喹钼柠酮容量法暂行

中华人民共和国国家环境保护标准HJ545—2009固定污染源废气气态总磷的测定喹钼柠酮容量法(暂行)Stationarysourceemission－Determinationoftotalgaseousphosphorus－Quimociacvolumetricanalysis本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2009-12-30发布2010-04-01实施环境保护部发布I目次前言..........................................................................................................................................II1适用范围...................................................................................................................................12规范性引用文件.......................................................................................................................13术语和定义...............................................................................................................................14方法原理...................................................................................................................................15试剂和材料...............................................................................................................................26仪器和设备...............................................................................................................................37样品...........................................................................................................................................38分析步骤...................................................................................................................................49结果计算...................................................................................................................................410质量保证和质量控制...............................................................................................................4II前言为了贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，保护环境，保障人体健康，规范固定污染源废气中气态总磷的测定方法，制定本标准。本标准规定了测定固定污染源废气中气态总磷的喹钼柠酮容量法。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位：北京市环境保护监测中心。本标准环境保护部2009年12月30日批准。本标准自2010年4月1日起实施。本标准由环境保护部解释。固定污染源废气气态总磷的测定喹钼柠酮容量法（暂行）警告：本方法中配制溴化硝酸溶液的试剂具有腐蚀性，应在通风橱内操作，采样和实验室操作时须小心谨慎!如溅到皮肤上应立即用大量水冲洗。1适用范围本标准规定了固定污染源废气中测定气态总磷的喹钼柠酮容量法。本标准适用于固定污染源废气中气态总磷的测定。本标准的检出限为10µg，当采样体积为10L时，气态总磷的检出限为1mg/m3。2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB/T16157固定污染源废气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/T373固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范（试行）3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。气态总磷：在固定污染源废气中呈气态单质磷及磷化合物的总称。4方法原理固定污染源废气中的气态总磷用溴化硝酸吸收液吸收并氧化成正磷酸根，在酸性介质中，正磷酸根与加入的沉淀剂喹钼柠酮反应，生成黄色磷钼酸喹啉（(C9H7N)3H3[PO4·12MoO3]·H2O））沉淀。经过滤、洗涤后，将沉淀溶解于过量氢氧化钠溶液中，然后用盐酸标准溶液滴定过量的氢氧化钠，即可计算出固定污染源废气中气态总磷含量。反应式如下：吸收反应P4+16H2O+10Br2=4H3PO4+20HBr3P4+20HNO3+8H2O=12H3PO4+20NOP4O8+8H2O+2Br2=4H3PO4+4HBrPH3+4H2O+4Br2=H3PO4+8HBr沉淀反应H3PO4+3C9H7N+12Na2MoO4+24HNO3=(C9H7N)3H3[PO4·12MoO3]·H2O↓+11H2O+24NaNO3溶解反应(C9H7N)3H3[PO4·12MoO3]·H2O+27NaOH=Na3PO4+12Na2MoO4+3C9H7N+16H2O滴定反应NaOH+HCl=NaCl+H2O1Na3PO4+HCl=Na2HPO4+NaCl5试剂和材料除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水均为5.1制备的水。5.1水：无二氧化碳水，用下述方法之一制备。5.1.1煮沸法：根据需要取适量水至烧杯中，煮沸至少10min，或使水量蒸发10%以上，加盖放冷。5.1.2曝气法：将惰性气体或纯氮气通入水至饱和。5.2硝酸：ρ（HNO3）=1.42g/ml，优级纯。5.3盐酸：ρ（HCl）=1.19g/ml，优级纯。5.4邻苯二甲酸氢钾：ρ（C8H5KO4）=1.64g/ml，基准试剂。5.5无水乙醇：ρ（CH3CH2OH）=0.79g/ml。5.6溴水：ρ（Br2）=3.12g/ml。5.7硝酸溶液：1+1。5.8溴化硝酸浓硝酸（5.2）加溴水（5.6）至饱和，或60ml硝酸溶液（5.7）中，加入20ml溴水（5.6）。5.9喹钼柠酮溶液5.9.1称取70g二水合钼酸钠（Na2MoO4·2H2O）溶解于100ml水中；5.9.2称取60g一水合柠檬酸（C6H8O7·H2O）溶解于150ml水和85ml硝酸(5.2)中；5.9.3在不断搅拌下，缓缓地将溶液5.9.1倒入溶液5.9.2中；5.9.4在100ml水中加入35ml硝酸(5.2)和5ml喹啉（C9H7N）；5.9.5将溶液5.9.4倒入溶液5.9.3中，于暗处放置12h后，用玻璃滤埚过滤，于滤液中加入280ml丙酮（CH3COCH3），用水稀释至1000ml，混匀，贮存于聚乙烯瓶或桶中，避光保存。5.10氢氧化钠标准滴定溶液：c(NaOH)≈0.3mol/L。5.10.1配制称取12gNaOH，用水溶解，移入1000ml容量瓶中，稀释至刻线，混匀。5.10.2标定准确称取2.250g于105℃～110℃电烘箱中干燥至恒重的工作基准试剂邻苯二甲酸氢钾（5.4），溶解于50ml水中，加2滴酚酞指示液（5.12），用配制好的氢氧化钠溶液（5.10.1）滴定至溶液呈粉红色，并保持30s不变色，同时做空白试验，记录消耗的体积。氢氧化钠标准滴定溶液浓度由式（1）计算：()()121000204.22mcNaOHVV×=−×（1）式中：c（NaOH）——氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；m——邻苯二甲酸氢钾的质量，g；V1——氢氧化钠溶液的体积，ml；V2——空白试验氢氧化钠溶液的体积，ml；2204.22——邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量，g/mol。5.11盐酸标准滴定溶液：c(HCl)≈0.1mol/L。5.11.1配制量取8.4ml盐酸（5.3），加入1000ml水中，混匀。5.11.2标定准确吸取50.0ml盐酸溶液（5.11.1）于250ml锥形瓶中，加入50.0ml水，加入2滴酚酞指示液（5.12），用氢氧化钠标准滴定溶液（5.10）滴定至粉红色，并保持30s不变色，记录消耗的体积。盐酸标准滴定溶液浓度由式（2）计算：()VVcHClc11⋅=（2）式中：c（HCl）——盐酸标准滴定溶液的浓度，mol/L；V——盐酸溶液的体积，ml；c1——氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；V1——氢氧化钠标准滴溶液的体积，ml。5.12酚酞指示液：ρ=10g/L。称取1g酚酞溶解于100ml无水乙醇（5.5）中。6仪器和设备除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的A级玻璃量器。6.1烟气采样器：流量范围（0～1）L/min。6.2滴定管：25ml。6.3冲击式吸收瓶：50ml。6.4缓冲瓶：250ml。6.5抽滤器。6.6抽滤滤膜，0.45µm。6.7电炉或电热板。6.8烘箱。7样品7.1样品采集采样按照《固定污染源废气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157)执行，采样器应在使用前进行气密性检查和流量校准，清洗采样管的采样嘴，并吹干。在采样器和吸收瓶中间连接一缓冲瓶，内置150ml水。串联两个吸收瓶，吸收液各为20ml溴化硝酸（5.8）。以0.5L/min的流量采集，采样时间为（10～20）min，并做好采样记录。7.2样品保存3样品采集后，于（0～4）℃保存，一周内测定。7.3试样制备将采样所得吸收液合并，倒入烧杯中，在通风厨内，加热蒸发，浓缩到10ml左右，使之完全氧化。再加入盐酸（5.3），继续赶溴，直至溶液呈无色，得试样溶液。8分析步骤8.1试料制备在试样（7.3）中加入10ml硝酸溶液（5.7），用水稀释至约100ml，盖好表面皿，在电炉上加热至沸，在不断搅拌下加入45ml喹钼柠酮溶液（5.9），继续加热，保持微沸1min，取下烧杯，静置冷却至室温，用抽滤装置过滤，并用水洗涤沉淀至中性。8.2试料分析将沉淀和滤膜移入250ml锥形瓶中，加入氢氧化钠标准滴定溶液（5.10），边加边摇待沉淀全部溶解后再过量5ml～6ml，最后记录所加氢氧化钠标准滴定溶液的体积。加入50ml水，加入2滴酚酞指示液（5.12），用盐酸标准滴定溶液（5.11）滴定至粉红色刚好消失为终点。9结果计算按式（3）计算出固定污染源废气中气态总磷含量：()()112260.00119110ndcVcVPVρ⋅−⋅×=×（3）式中：ρ(P)——固定污染源废气中气态总磷含量，mg/m3；c1——氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；V1——加入氢氧化钠标准滴定溶液的体积，ml；c2——盐酸标准滴定溶液的浓度，mol/L；V2——滴定所消耗盐酸标准滴定溶液的体积，ml；0.001191——每毫摩尔氢氧根对应磷的质量，g/mmol；Vnd——标准状态下所抽取固定污染源废气的体积，L。10质量保证和质