CN205374291U - 一种空气中NCl3的检测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种空气中NCl3的检测装置，所述装置包括真空泵、缓冲瓶、转子流量计、吸收瓶和便携式分光光度计，其中：所述吸收瓶利用过量KI的纯水溶液作为吸收液，利用该吸收瓶吸收待检测的室内空气；所述吸收瓶进一步由2个活芯儿气体采样器组成，分别设为吸收瓶A和吸收瓶B，且所述吸收瓶A和吸收瓶B顺序相连；所述便携式分光光度计用于在所述吸收瓶吸收室内空气后，分别测定所述吸收瓶A和吸收瓶B的吸光度值；所述真空泵和转子流量计设置于所述检测装置的末端。上述装置能够对室内空气中的NCl3进行现场检测，从而掌握室内空气中NCl3的浓度值。

Description

一种空气中NCl3的检测装置
技术领域
本实用新型涉及空气检测设备技术领域，尤其涉及一种空气中NCl3的检测装置。
背景技术
NCl3是室内公共场合，例如室内游泳池氯消毒后与尿素等氮类化合物进行反应所产生的一种氯消毒副产物，相比于它的同类氯消毒副产物——NH2Cl、NHCl2而言，NCl3的刺激性更强，挥发性更强，其挥发性是后两者的286～966倍；此外在氯消毒的室内泳池水中，NCl3在氯胺类产物中所占的比例最高，可达70％左右，游泳者更容易在游泳运动过程中通过急促的呼吸吸入呼吸道和肺部，从而对身体造成损害，甚至患得哮喘。
现有技术中针对氯消毒的室内游泳池空气中NCl3的检测方法共两种，分别是实验室检测法和现场检测法。其中，实验室检测法的原理是先利用聚四氟乙烯过滤器将除NCl3以外的包括气态氯气、含有HClO的小液滴(水溶胶)、NH2Cl、NHCl2等含氯物质去除，然后利用浸透的(Na2CO3+As2O3)石英纤维过滤器将NCl3中的Cl+还原为Cl-，最后利用离子色谱法分析Cl-，进而推算出NCl3的量；现场检测法的原理是用真空泵抽取室内泳池空气(含有NCl3)通过吸收液，吸收液为15ml的KI和N,N-二乙基对苯二胺溶液，NCl3在KI的催化作用下能够使N,N-二乙基对苯二胺显粉红色，该颜色深浅与室内游泳池空气中NCl3的质量浓度成正相关关系，进而可通过百灵达卫蓝泳池精灵配套的小型分光光度计(检测项选择游离氯5mg/L)测定游离氯值推断出空气中NCl3的质量浓度。
上述现有技术中存在的NCl3实验室检测法和现场检测法均存在较多问题，如实验室检测方法复杂，步骤繁琐，需要高端精密仪器；而现场检测法所利用的DPD1试剂片(主要成分为N，N-二乙基对苯二胺)属于纯进口产品，价格较为昂贵，不利于现场检测方法的大规模推广应用，同时检测NCl3浓度所用的DPD检测法标线非常难以绘制，主要原因在于DPD溶液不稳定，容易在空气中氧化。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种空气中NCl3的检测装置，该装置能够对室内空气中的NCl3进行现场检测，从而掌握室内空气中NCl3的浓度值，如发现NCl3浓度值超标，则可采取措施改进室内空气状况，保证人员的安全健康。
一种空气中NCl3的检测装置，所述装置包括真空泵、缓冲瓶、转子流量计、吸收瓶和便携式分光光度计，其中：
所述吸收瓶利用过量KI的纯水溶液作为吸收液，利用该吸收瓶吸收待检测的室内空气；
所述吸收瓶进一步由2个活芯儿气体采样器组成，分别设为吸收瓶A和吸收瓶B，且所述吸收瓶A和吸收瓶B顺序相连；
所述便携式分光光度计用于在所述吸收瓶吸收室内空气后，分别测定所述吸收瓶A和吸收瓶B的吸光度值；
所述真空泵和转子流量计设置于所述检测装置的末端。
所述吸收液具体由1gKI溶解于15ml纯水中组成。
由上述本实用新型提供的技术方案可知，上述装置能够对室内空气中的NCl3进行现场检测，从而掌握室内空气中NCl3的浓度值。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型实施例所提供空气中NCl3的检测装置结构示意图；
图2为本实用新型实施例所提供DPD-KI现场检测方法游离余氯C值和过量KI现场检测方法在350nm波长下的吸光度值C1之间的线性相关性曲线示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本实用新型实施例所提供空气中NCl3的检测装置结构示意图，所述装置主要包括真空泵1、缓冲瓶2、转子流量计3、吸收瓶4，同时还包括有便携式分光光度计，其中：
所述吸收瓶4利用过量(1g)KI的纯水溶液作为吸收液，利用该吸收瓶4吸收待检测的室内空气；
所述吸收瓶4进一步由2个活芯儿气体采样器组成，分别设为吸收瓶A和吸收瓶B，且所述吸收瓶A和吸收瓶B顺序相连；这里，设置吸收瓶A的目的是为了验证NCl3是否已经完全使吸收瓶B饱和并且越过，从而在吸收瓶A中应该不存在NCl3。
所述便携式分光光度计用于在所述吸收瓶吸收室内空气(例如100L)后，分别测定所述吸收瓶A和吸收瓶B的吸光度值；
其中，若所述吸收瓶A和吸收瓶B的吸光度值分别为A和B，且C为两者之差，即C＝B-A，则在求得C后，再根据预先测得的DPD-KI方法的游离氯值与过量KI方法的吸光度值之间的线性相关方程获得所述待检测的室内空气中NCl3的质量浓度；
上述预先测得的游离氯值与吸光度值之间的线性相关方程具体为：
y＝0.4092x-0.0039
式中x—DPD-KI现场检测方法游离氯值c(mg/L)；
y—过量KI方法吸收液的吸光度值c1；
在本实例中，具体采用DPD-KI现场检测法与过量KI现场检测法在多个室内场所进行实测后分析得到DPD-KI方法的游离氯值与过量KI方法的吸光度值之间的线性相关方程，具体来说：
通过将DPD-KI现场检测方法装置与过量KI现场检测方法装置并联，且吸气口置于泳池边缘水面以上30cm处，开启真空泵同时让两套装置进行抽气，分别抽取50L，100L，150L，200L，250L和300L室内游泳馆空气，分别测定DPD-KI现场检测方法吸收液的游离氯值和过量KI现场检测方法吸收液在350nm波长下的吸光度值，其中每个抽气体积至少进行3次实验，分析DPD-KI检测法游离氯值和过量KI检测法吸光度值的相关关系并建立线性相关方程，游离氯值和吸光度值之间的线性相关方程具体为：
y＝0.4092x-0.0039
式中x—DPD-KI现场检测方法游离氯值c(mg/L)；
y—过量KI方法吸收液的吸光度值c1；
所述真空泵1和转子流量计3设置于所述检测装置的末端，用于在检测过程中制造负压，使得待检测的室内空气能够进入所述吸收瓶，具体实现中，所述转子流量计的流量控制为1L/min。
在本实例中，该吸收液具体可以由1gKI固体溶解于15ml纯水形成，当所述吸收瓶利用过量KI的纯水溶液作为吸收液时：
NCl3的强氧化性(其中的Cl+为+1价)可以将KI中的I-氧化为I2，而I2与I-络合显黄色,其颜色深浅与室内空气中NCl3的质量浓度成正比，其中涉及的反应方程式包括：
2NCl3+6OH-—N2+3OCl-+3Cl-+3H2O
OCl-+2I-+H2O—Cl-+I2+2OH-
I2+I-—I3 -
且所述便携式分光光度计在350nm波长下进行吸光度值的检测，并在求得C后，再根据上述预先测得的线性相关方程获得所述待检测的室内空气中NCl3的质量浓度。
另外，所述吸收瓶还可以利用淀粉-KI的纯水溶液替代过量KI的纯水溶液作为吸收液，此时利用NCl3的氧化性能够将KI中的I-氧化为I2，I2与淀粉络合显蓝色的特性，其颜色深浅与室内空气中NCl3的质量浓度成正比，其中涉及的反应方程式包括：
2NCl3+6OH-—N2+3OCl-+3Cl-+3H2O
OCl-+2I-+H2O—Cl-+I2+2OH-
且所述便携式分光光度计在570nm波长下进行吸光度值的检测，再根据预先获得的DPD-KI现场方法所测定游离氯值和淀粉-KI吸收液在570nm波长下吸光度值之间的线性相关方程计算得到所述待检测的室内空气中NCl3的质量浓度。
下面以具体实例对上述检测装置的工作过程进行详细说明，通过对北京市朝阳区某室内游泳馆进行长期检测，其实验结果见表1：
表1朝阳区某游泳馆DPD-KI方法和过量KI方法测试结果
注：表1中的数据值均为3次检测的平均值。
根据表1的数据可得DPD-KI现场检测方法游离余氯C值和过量KI现场检测方法在350nm波长下的吸光度值C1之间的线性相关性曲线如图2所示。
综上所述，本实用新型实施例所提供的装置能够对室内空气中的NCl3进行现场检测，从而掌握室内空气中NCl3的浓度值(世界卫生组织将NCl3的限值设定为500ug/m3)，如发现NCl3浓度值超标，则可采取措施改进室内空气状况，保证人员的安全健康。例如针对室内游泳池空气中的NCl3浓度超标，可通过改进水处理方法，如由NaClO消毒改为O3-NaClO联用消毒、换水、增加室内游泳馆的通风量等措施将NCl3控制在安全限值以下，以保证游泳者，尤其是儿童和游泳池工作人员的健康。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种空气中NCl3的检测装置，其特征在于，所述装置包括真空泵、缓冲瓶、转子流量计、吸收瓶和便携式分光光度计，其中：
所述吸收瓶利用过量KI的纯水溶液作为吸收液，利用该吸收瓶吸收待检测的室内空气；
所述吸收瓶进一步由2个活芯儿气体采样器组成，分别设为吸收瓶A和吸收瓶B，且所述吸收瓶A和吸收瓶B顺序相连；
所述便携式分光光度计用于在所述吸收瓶吸收室内空气后，分别测定所述吸收瓶A和吸收瓶B的吸光度值；
所述真空泵和转子流量计设置于所述检测装置的末端。
2.根据权利要求1所述空气中NCl3的检测装置，其特征在于，
所述吸收液具体由1gKI溶解于15ml纯水中组成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107132151A (zh) * 2017-06-22 2017-09-05 北京建筑大学 一种测定负压蒸馏压裂返排液蒸汽cod值的装置

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