Ozongeneratorkonzentrationsprüfmethoden und -normen

GB 28232-2011 Sicherheits- und Hygienenstandard für Ozongeneratoren CJT3028.2-1994

Die Wirkung der Ozonkonzentration in Bezug auf die Desinfektion und Sterilisation bei der Ozonverwendung ist ein wichtiger Indikator für die Desinfektion von Ozongeneratoren. Viele Unternehmen kontrollieren ihre eigenen Gefühle, was sehr unwissenschaftlich ist. Daher müssen wir bei der Verwendung von Ozongeneratoren streng den nationalen Standards entsprechen. Benutzen Sie Instrumente, um die Ozonkonzentration zu erkennen, um eine Zahl im Herzen zu erreichen. Wenn Sie nicht wissen, die Konzentration der Ozon-Desinfektion Normen können zu einer professionellen Institution zu konsultieren oder selbst Tests zu tun, um die Ergebnisse zu erhalten. Jetzt beliebte Ozon-Konzentration-Testmethoden können in drei Arten unterteilt werden, die physikalische Methode, physikalische Chemie und chemische Testmethode können alle als Referenz verwendet werden.

Physikalische Methode: Die physikalische Methode zur Analyse von Ozon ist jetzt populär in der oberen Zui ist die UV-Absorptionsmethode. Es ist die Eigenschaft der Absorption von Ozon auf die UV-Eigenschaften der Wellenlänge von 254 nm, nach dem Gesetz von Beer-Lambert (Beer-Lambert) hergestellt Analyse-Instrument, so lange wie die Auswahl der richtigen Länge der Absorptionsbecken, kann 0,002 mg / m3 bis 5% (vol) Konzentration von Ozon erkennen. Seine Linienform ist in 4 bis 5 Größengruppen gut. Dieses Verfahren wurde in China als Standardmethode zur Messung von Ozon in der Umgebungsluft (GB1 / T1154348) eingesetzt.

Die UV-Absorptionsmethode kann nicht nur zur Erkennung der Ozonkonzentration in Gasen, sondern auch zur Erkennung der Konzentration von gelöstem Ozon in Wasser angewendet werden.

UV-Absorptionsinstrumente sind in den Vereinigten Staaten, der Schweiz und Japan erhältlich. Die Analyseinrichtungsfabrik in Peking führte 1985 den ML-8810 UV-absorbierenden Ozonanalysator der US-amerikanischen MONITORLABS-Firma für die Umweltprüfung ein und erweiterte den Umfang nach 1992 auf 100 ppm und 1000 ppm. Im Jahr 1999 entwickelte das Institut für experimentelle Technologie zur Selbstkontrolle in Peking den UV-absorbierenden Ozonanalysator der Serie ZX-01, dessen Messbereich von 0 bis 10 ppm (für die Umweltprüfung), 0 bis 100 ppm, 0 bis 1000 ppm, 0 bis 10.000 ppm bis 0 bis 25.000 ppm ist.
Prinzip der UV-Absorption: Strahlung, die durch ein Gas oder eine Flüssigkeit absorbiert wird, wird durch das Lambert-Beer-Gesetz kontrolliert:
I=Ioe–klc
Io - Intensität des einfallenden Lichtstrahls;
I - die Intensität des Strahls nach der Durchdringung der Probe (Gas oder Flüssigkeit);
l - die Länge des Lichtwegs durch die Probe;
c) die Konzentration der absorbierten Substanz in der Probe;
k - Der Absorptionskoeffizient des absorbierten Stoffes gegenüber der Lichtwellenlänge.
Diese Prüfung erfordert ein Verständnis der k-Werte der Substanz bei bekannten Wellenlängen.
Ozon-Detektion: Ozon absorbiert Kurzwellen-UV-Zone (200 ~ 300 nm) Hartley-Band-UV-Licht, mit Zui-große Absorption bei 253,7 nm (Abbildung 1). Bei dieser Wellenlänge reichte der Absorptionskoeffizientwert von 303,9 bis 313,2 cm-1 · mol-1 · L (273 K und 760 mHg), und die Forscher bestätigten den Wert von 302,4 cm-1 · mol-1 · L.
Braun-Lüber: Das Funktionsprinzip des Braun-Lüber-Analyzers (ehemals Hamburg, Deutschland) ist in Abbildung 2 dargestellt. Die Strahlung der Quecksilberlampe wird durch den Fokus des Spektroskops auf einen parallelen Strahl durch die Messscheibe auf den Lichtempfänger eingestrahlt, ein Teil der Strahlung wird durch das Spektroskop auf einen anderen Lichtempfänger für die Referenzdetektion abgebrochen, und die Lichtintensität wird mit einer veränderbaren Lichtleiste auf das gleiche Niveau eingestellt. Zwei Lichtempfänger sind in einem Brückenkreis angeschlossen, das Licht, das von der Messplatte absorbiert wird, verursacht ein Ungleichgewicht in einem Brückenkreis, und ein Servomotor zur Wiederherstellung des Gleichgewichts, dessen Korrekturbereich mit der Lichtabsorption übereinstimmt. Das Gerät verfügt über eine automatische Nullpunktkompensation. Bei der Messung von Ozon in der Luft wird das Inertgas über ein Elektromagnetventil in die Messplatte eingeführt und bei der Erkennung von Ozon in Wasser wird die Standardlösung in die Messplatte eingespritzt.

Physikalisch-chemische Methode: Natriumdisulfonat Indigo (IDS) Spektrophotometrie
Das Prinzip besteht darin, dass ozonhaltige Gase durch eine farbige IDS-Lösung in einem porösen Absorptionsrohr durchlaufen, die erzeugte Lösung wird mit einem Spektralbereitenmeter bei 610 nm gemessen und die Ozonkonzentration durch Berechnung ermittelt. Diese Methode ist komplexer, um Ozonkonzentrationen in der Umgebung zu erkennen oder als Benchmark für die Kalibrierung von physikalischen Methoden (niedrige Konzentrationen) zu verwenden.
Die IDS-Methode wurde auch als nationale Norm zur Messung der Ozonkonzentration in der Umwelt festgelegt (GB/T15437).
Chemische Leuchtmittel
Die Methode besteht darin, eine übermäßige Menge an Ethylen (oder NO) und Ozon zu verwenden, um chemische Leuchtmittel zu erzeugen und die Konzentration von Ozon zu berechnen. Diese Methode war in den 1970er und 1980er Jahren weit verbreitet und wurde von der US-amerikanischen ERP als eine der Standardmethoden für Umweltprüfungen eingestuft. Es wurde durch das UV-Gesetz ersetzt.

Ozon-Testmethoden im Wasser
Messung der Konzentration von gelöstem Ozon in Wasser Neben der Methode der Jodmessung und der UV-Absorption wurde in den letzten Jahren eine elektrochemische Methode verwendet, die als "Membranelektrode" bezeichnet wird, die sich aus einer Sonde und einem Mikroprozessor mit einer austauschbaren, Ozon durchdringenden Halbmembran zusammensetzt. Bei der Messung wird der empfindliche Teil der Sonde in das Ozonwasser gelegt, eine feste Polarisationsspannung zwischen den Katoden hinzugefügt, das gelöste Ozon erreicht die Katodenoberfläche durch eine halbperförmige Membran und wird reduziert, um einen Diffusionsstrom zu erzeugen, der proportional zur Ozonkonzentration ist. Die Diffusionsstromgröße kann wie folgt ausgedrückt werden:
I = KC
Formel: I - Diffusionsstrom (A); K - Konstante; C-O3-Konzentration (mg/L)
Im Ausland nach der Forschung verschiedener semipermeabler Membranmaterialien, Elektrodematerialien, Elektrolyten und zusätzlichen Spannungspotentialen ist die Membranelektrode, die eine stabile Zustandsspannung des Stroms herstellt, linear und reproduzierbar. Die Membranelektrode ist stark störungsbeständig, empfindlich und breit angelegt und kann für die Online-Analyse und -steuerung verwendet werden. Es gibt einen Trend zur zunehmenden Verwendung von Membranelektroden zur Analyse der Ozonkonzentration in Wasser. ATI in den USA, Rosemount und ROS in der Schweiz verfügen alle über Membranelektroden für Ozonanalysatoren.
Ozonkonzentrationseinheit
In den letzten Jahren hat sich die Ozonindustrie Chinas schnell entwickelt, es gibt eine Vielzahl von Produkten, einige Produkte drücken die Konzentrationseinheiten aus und können leicht missverstanden werden.
Ozonkonzentration in Gasen
Eine ist die Massenzahl des Ozons in der Einheit Volumen angegeben, die häufig verwendeten Einheiten sind mg / L, mg / m3, μg / m3 kurz Massenkonzentration, ihre Beziehung ist: 1mg / L = 103 mg / m3 = 106 μg / m3
In unseren Standards werden Qualitätskonzentrationen verwendet.
Eine andere Verwendung von ppm oder ppb als Konzentrationseinheit wird Volumenkonzentration genannt. Die Einheit ppm (Partspermillion) bezieht sich auf die Menge an Ozon in einer Million Gasvolumen, die in den USA, Japan und anderen Ländern verwendet werden. 1ppm=103ppb
Die Bedeutung von ppb (Partspermillion) ist jedoch unklar. In den USA und Frankreich bedeutet "Milliarde" eine Milliarde (109), ppb bedeutet einen Milliardentel (10-9); Während in Großbritannien und Deutschland "Milliarde" eine Billion (1012) bedeutet, bedeutet ppb einen Billionstel (10-12). Es ist daher ein leicht verwechselbarer Ausdruck. Die Gesellschaft für Reine Chemie und Angewandte Chemie entschied im Juli 1971, es sei nicht geeignet.
In unserem Land bezeichnet PPB in der Regel 10-9.
Auch Volumenprozent (vol%) und pphm sind nützlich, um die Volumenkonzentration anzugeben.
1 % (Vol.) = 104ppm = 106pphm = 107ppb
Zwei Einheiten können mit der folgenden Formel umgerechnet werden:
x(ppm) = 40x/3x? A (mg/m3) 或 A = 3x/40x? X
Formel A: Ozonkonzentration in mg/m3
X - Ozonkonzentration in ppm
M - Molmenge des Gases (Ozon 48)
22.4 - Molvolumen von NPT (Standardzustand, 273K, 101,3KPa, also 0 °C, 760mmHg)
Zum Beispiel beträgt der Ozongehalt in der Atmosphäre 1 ppm, ausgedrückt in mg/m3.
A = 40x/3x? X = 40x/3x = 2,14 (mg/m3).
Der Standard-Zustand in den USA, Japan und Testsystemen bezieht sich auf ein Gasvolumen von 24,45 L/mol bei 298 K (25 ° C) und 101,3 kPa (760 mHg).
1 ppm = 1,963 mg/m3.
Es gibt auch eine Konzentration von Ozon in Gewichtsprozent. Im Allgemeinen in % (wt) ausgedrückt, bedeutet % (wt): Masse des Ozons / Masse des Ozongases × 100%.
So, im Standardzustand
1ppm = 2,14 mg / m3 = 1,66 x 10-4% (Gew.)
1 Gew.-% (in der Luft) = 12,93 g/m3 = 6042 ppm
1 Gew.-% (in Sauerstoff) = 14,3 g/m3 = 6682 ppm
Die Luftdichte beträgt 1293 g/m3 und die Sauerstoffdichte 1430 g/m3.
Ozonkonzentration in Gasen
Die Einheiten für gelöstes Ozon in Wasser sind mg/l, g/m3 und ppm (wt).
mg/L – bedeutet die Masse des Ozons (mg) / das Volumen des Ozonwassers (m3)
g/m3 ist die Masse des Ozons (mg) / das Volumen des Ozonwassers (m3)
ppm = Masse des Ozons / Masse des Ozonwassers × 106
1mf / l = 1g / m3 = 1ppm
Die Ozon-Prüfung sollte beachtet werden: Probenahme Rohrmaterial sollte stark oxidationsbeständige Materialien wie Glas, Tetrafluoroethylen, polyfluorodiethylen wählen; Edelstahlmaterial wird ebenfalls so wenig wie möglich verwendet, um den Ozonabbau in den Probenrohren zu reduzieren. Das Probenrohr sollte so kurz wie möglich sein und sollte bei der Messung einer niedrigen Konzentration in der Regel nicht mehr als 2 m betragen. Von dem Probenrohr bis zum Prüfgerät dürfen Sie kein Gas lecken, sonst sind die Messwerte niedrig. Bei der Erkennung niedrigerer Konzentrationen (z. B. Umweltprüfung) Ozon muss das neue PTFE-Rohr auch vollständig "ozoniert" werden, d. h. durch Gase mit höheren Ozonkonzentrationen, um die Innenwände des Probenrohres zu stabilisieren. Die japanische Firma Haraha glaubt, dass es mehr als 20 Minuten dauert, um stabil zu sein, während die amerikanische Firma Monet mehrere Stunden verlangt. Das Probenrohr muss regelmäßig gereinigt und getrocknet werden. Unreine Probenahme führt dazu, dass viele Ozonanalysatoren regelmäßig kalibriert werden, um die Zuverlässigkeit der Messdaten zu gewährleisten.

Chemische Prüfmethode: Jodmethode
Die Jodmethode ist die häufig verwendete Ozonmessmethode, die in China und vielen Ländern als Standardmethode zur Messung von Gasozon verwendet wird, und die von unserem Bauministerium veröffentlichte "Messung der Ozonkonzentration, der Produktion und des Stromverbrauchs des Ozongenerators" ist in der Norm CJ / T3028.2-94 vorgeschrieben. Sein Prinzip besteht darin, dass das starke Oxidationsmittel Ozon (O3) mit einer Wasserlösung von Kaliumjodid (KI) zu freiem Jod (I2) reagiert. Ozon wird in Sauerstoff reduziert. Die Reaktionsform lautet:
O3 + 2KI + H2O → O2 + I2 + 2KOH
Freies Jod wird von niedriger bis hoher Konzentration im Wasser hellgelb bis dunkelrot gefärbt.
Mit einer Standardflüssigkeitstitration mit Natriumsulfat (NaS2O3) wird freies Jod in (NaI) umgewandelt, wobei der Reaktionsendpunkt * verblasst. Die Reaktionsform lautet:
I2 + 2Na2S2O3 →2 NaI + NaS4O6
Die beiden Formeln stellen das quantitative Verhältnis zwischen der O3-Reaktion und dem NaS2O3-Verbrauch bei 1 mol O3: 2 mol NaS2O3 fest, wobei die Ozonkonzentration von CO2 berechnet wird wie folgt:
CO2 = 40x3x1000/1000 (mg/L)
In der Formel:
CO3 - Ozonkonzentration, mg/L；
ANa - Natriumsulfat Standard Flüssigkeitsverbrauch, ml；
B - Natriumsulfat-Standardflüssigkeitskonzentration, mol/L；
V0 - Abnahmevolumen von ozoniertem Gas, ml。
Betriebsverfahren und Methoden gemäß den Normen CJ/T3028.2-94.
Die Messung der Standardgeneratorkonzentration ist sehr einfach. Ozoniertes Gasvolumen wird mit einem Durchflussmesser gezählt, NaS2O3-Konzentration ist in der Regel 0,100 mol / L, die Messgenauigkeit kann bis zu ± 1% sein.
Bei der Messung der Ozonkonzentration in der Luft wird die Quantifizierung an einem Gasprobenpumper angewendet. Um die Genauigkeit der Messung zu gewährleisten, wird NaS2O3 auf 0,10 mol/L angeordnet.
Die Messung der Konzentration von wasserlöslichem Ozon kann auch mit dieser Formel berechnet werden, nur V0 steht für die Wasseraufnahme und nimmt 1000 ml. Die NaS2O3-Konzentration beträgt 0,10 mol/L.
Der Vorteil der Jodmessung ist die intuitive Farbdesignation. Sie brauchen keine wertvollen Geräte. Der Nachteil ist, dass es anfällig für Störungen durch Oxidationsmittel wie NO, CI2 und andere Substanzen ist, die bei wichtigen Tests die Auswirkungen anderer Oxidationsstoffe reduzieren sollten.

Farbvergleich: Farbvergleich ist eine Methode zur Bestimmung der Ozonkonzentration basierend auf dem Grad der Färbungs- oder Entfarbungsreaktion von Ozon mit verschiedenen chemischen Reagenzien. Unterteilung in künstliche Farbproben nach Farbvergleich und Photometrie. Diese Methode wird häufig verwendet, um die Konzentration von wasserlöstem Ozon zu erkennen.
Die inländische Prüfung der Ozonlösungskonzentration in Flaschenwasser erfolgt mit Kaliumjodid, benachbartem Methylamin und anderen Vergleichsflüssigkeiten. Die Methode besteht darin, die Probe zu vergleichen und den Ozonlöslichkeitswert der Probe zu bestimmen (0,05 bis 0,08 mg / L), sofern erforderlich, wird ein Spektrophotometer verwendet.
Im Ausland verwenden Sie diese Methode, um Instrumente zu machen, die Herstellung von Standardwerkzeugen und Medikamenten als Vor-Ort-Probe zu verwenden, ist sehr bequem. Zum Beispiel die DPD-Verhältnisfarbpalette der US-HACH-Corporation und der japanischen Hanwha-Corporation (Dihexyl-Paraphenylamine) liegt im Bereich von 0,05 bis 2 mg / L. Mikrofarbmessgerät der US-amerikanischen Firma HACH zur Entfarbung mit Indigo-Farbstoffen. Bei 600 nm Wellenlängenvergleich, 0,05 bis 0,75 nm / L Konzentration Zahlen anzeigen, Genauigkeit ± 0,01 nm / L. Weniger durch andere Oxidationsmittel gestört. Detektionsrohr: Das Ozonoxidierbare veränderbare Reagenz auf dem Träger eingetaucht, als Reagenz in einem Glasrohr mit einem Standard-Innendurchmesser verpackt, wird das Detektionsrohr bei der Verwendung an beiden Enden geschnitten, wird der Pumpen an das Abgassende des Detektionsrohres aufgenommen, um die Menge Ozongas zu saugen, die Ozonkonzentration ist proportional zu der Länge der Verfärbung der Reagenzsäule in dem Detektionsrohr, um den Konzentrationswert durch den Skalenwert zu lesen.
Deutschland, Japan und China produzieren Ozon-Detektorrohre, Konzentrationsbereich in hohe (1000 ppm), mittlere (10 ppm), niedrige (3 ppm) drei Arten, zur Erkennung der Luftozonkonzentration, geeignet für Anwendungen vor Ort, einfache Verwendung, aber niedrige Genauigkeit (± 15%).