ГОСТ Р 52733-2007
Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод

ГОСТ Р 52733-2007
(ИСО 10498:2004)

Группа Т58

     
     
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ

Определение диоксида серы.
Ультрафиолетовый флуоресцентный метод

Ambient air. Determination of sulfur dioxide. Ultraviolet fluorescence method



ОКС 13.040.20

Дата введения 2008-06-01

     
     
Предисловие


Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ОАО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 "Качество воздуха"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 июня 2007 г. N 156-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 10498:2004 "Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод" (ISO 10498:2004 "Ambient air - Determination of sulfur dioxide - Ultraviolet fluorescence method"). При этом в него не включены пункты 4.2.1 и 4.2.2 и внесены дополнительные положения (слова, фразы), учитывающие потребности национальной экономики Российской Федерации, которые выделены курсивом, а причины изменений приведены во введении к настоящему стандарту

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок в - ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение


По сравнению с международным стандартом ИСО 10498:2004 в текст настоящего стандарта внесены следующие изменения:

- из раздела 2 нормативные ссылки на международные стандарты перенесены в раздел "Библиография", так как они не имеют национальных аналогов, кроме ИСО 9169, а из библиографии в раздел 2 перенесена ссылка на ИСО 6879:1995, которые заменены в настоящем стандарте на идентичные национальные стандарты; также в раздел 2 введена ссылка на ГОСТ 8.578-2002;

- из подраздела 4.2 исключены пункты 4.2.1 и 4.2.2, содержащие требования к проведению пользователем первичной градуировки средства измерений. В Российской Федерации первичную градуировку газоанализаторов должен проводить изготовитель, а не потребитель, так как газоанализаторы, предназначенные для контроля качества атмосферного воздуха, относятся к средствам измерений, подлежащим государственному метрологическому контролю и надзору, и в процессе эксплуатации должны подвергаться поверке. Указанные пункты, не включенные в настоящий стандарт, приведены в дополнительном приложении В;

- из раздела 3 и подраздела 4.2 исключены ссылки на исключенный из текста настоящего стандарта пункт 4.2.1;

- в тексте стандарта термины "калибровка", "калибровочный газ" и "нулевой воздух" заменены на "градуировка", "градуировочный газ" (или "поверочная газовая смесь"), "поверочный нулевой газ" соответственно, так как в Российской Федерации калибровку в области газового анализа принято называть градуировкой, калибровочный газ - градуировочным газом или поверочной газовой смесью, а нулевой воздух - поверочным нулевым газом;

- в разделе 7 формула для пересчета значений, выраженных в единицах объемной доли (млнГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод)*, в значения, выраженные в единицах массовой концентрации (мг/мГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод), приведена к принятым в Российской Федерации температурным условиям 273 К;
______________
* В тексте ИСО 10498:2004 для однозначного понимания приведена внесистемная единица миллилитр на кубический метр (мл/мГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод). Наряду с этой единицей используется также дольная ей единица микролитр на кубический метр (мкл/мГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод), которая соответствует в системе СИ миллиардной доле (млрдГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод).

- в разделе 1 для информации приведена сноска о значении предельно допустимой концентрации (ПДК) для SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод в атмосферном воздухе и в библиографии добавлены ссылки на нормативные документы, в которых приведены ПДК: РД 52.04.186-89 "Руководство по контролю загрязнения атмосферы", ГН 2.1.6.1338-03 "Предельно допустимые уровни загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест".

1 Область применения

     1 Область применения


Настоящий стандарт устанавливает ультрафиолетовый флуоресцентный метод измерений содержания диоксида серы (SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод) в атмосферном воздухе с применением автоматических газоанализаторов.

Настоящий стандарт применяют при определении массовой концентрации диоксида серы в диапазоне от нескольких микрограммов на кубический метр до нескольких миллиграммов на кубический метр или при выражении в единицах объемной доли от нескольких миллиардных (мкл/мГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод) до нескольких миллионных (мл/мГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод) долей*.
______________
* В Российской Федерации среднесуточное значение предельно допустимой концентрации (ПДК) для SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод в атмосферном воздухе составляет ПДКГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод=0,05 мг/мГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод, а максимальное разовое - ПДКГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод =0,5 мг/мГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод [1], [2].

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р ИСО 6879-2005 Качество воздуха. Характеристики и соответствующие им понятия, относящиеся к методам измерений качества воздуха

ГОСТ Р ИСО 9169-2002 Качество воздуха. Определение характеристик методик выполнения измерений

ГОСТ 8.578-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах

3 Принцип анализа


Ультрафиолетовый флуоресцентный метод не является абсолютно точным методом измерений. Поэтому газоанализатор необходимо регулярно поверять с помощью градуировочного газа, разбавленного воздухом, в котором содержание OГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод и NГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод приблизительно соответствует их содержанию в атмосферном воздухе, т.е. необходимо использовать соответствующие поверочные газовые смеси и узаконенную методику поверки, а шкалу газоанализатора необходимо контролировать по нулевому поверочному газу (ПНГ) и поверочной газовой смеси (ПГС).

На показания газоанализатора влияют температура окружающей среды и атмосферное давление. По сравнению с другими используемыми в настоящее время методами для этого метода характерно меньшее влияние мешающих химических веществ на результат измерения. Однако на точность определения содержания диоксида серы могут влиять следующие соединения: сероводород, ароматические углеводороды, оксид азота, вода и меркаптаны низкой молекулярной массы.

В случаях, когда различные загрязняющие вещества присутствуют в воздухе в больших количествах, рекомендуется определять их влияние на выходной сигнал газоанализатора (типичные мешающие химические вещества приведены в приложении А).

Ультрафиолетовый флуоресцентный метод основан на флуоресцентном излучении света молекулами SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод, предварительно возбужденными с помощью ультрафиолетового излучения.

Первая стадия реакции протекает в соответствии с уравнением

SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод+hv(UV)ГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный методSOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод.

На второй стадии реакции возбужденные молекулы SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод возвращаются в прежнее состояние, испуская фотон с энергией hv', в соответствии с уравнением

SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный методГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный методSOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод+hvГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод'

Интенсивность флуоресцентного излучения пропорциональна числу молекул SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод в исследуемом объеме воздуха и, следовательно, пропорциональна молярной концентрации SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод.

Таким образом

ГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод[SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод],

где ГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод - интенсивность флуоресцентного излучения;

ГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод - коэффициент пропорциональности;

[SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод] - молярная концентрация SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод.

Проба воздуха поступает на вход газоанализатора, где из него удаляются мешающие ароматические углеводороды, которые могут в нем присутствовать. Обычно для этого используют газоочиститель для углеводородов.

Затем проба воздуха поступает в реакционную камеру, где ее подвергают воздействию ультрафиолетового излучения с длиной волны в диапазоне от 200 до 220 нм.

Флуоресцентное излучение в диапазоне длин волн от 240 до 420 нм фильтруется с помощью оптического фильтра и затем с помощью детектора, например фотоумножителя, преобразуется в электрический сигнал.

Выходной сигнал газоанализатора пропорционален числу молекул SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод в реакционной камере. Поэтому температура и давление в камере должны поддерживаться постоянными или если ожидается их изменение, то результаты измерений должны быть скорректированы.

Для получения точных результатов измерений проводят градуировку газоанализатора по рабочему эталону 1-го разряда (в соответствии с инструкциями руководства по эксплуатации газоанализатора).

4 Реактивы и материалы

4.1 Поверочный нулевой газ

Содержание SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод в ПНГ, используемом при градуировке, при оперативном и периодическом контроле градуировки и поверке должно быть ниже его предела обнаружения градуируемым газоанализатором. Объемная доля кислорода в ПНГ должна соответствовать его содержанию в нормальном воздухе (20,9%), допустимое абсолютное отклонение должно быть в пределах ±2%. Применяют ПНГ, изготовленные в соответствии с требованиями ГОСТ 8.578.

4.2 Оперативный (в условиях применения) контроль градуировки

Для обеспечения точной постоянной работы газоанализатора контроль градуировки проводят регулярно (предпочтительно ежедневно, но не менее чем один раз в неделю). Для этой цели может быть использован, например, термодиффузионный генератор с источником микропотока, являющийся составной частью газоанализатора, или внешний баллон с ПГС, при необходимости с соответствующим разбавлением ПНГ. Управление работой аппаратуры по контролю градуировки осуществляют вручную с помощью клапанов или с использованием дистанционного управления.

Описанную систему контроля градуировки применяют для контроля точной постоянной работы газоанализатора, а также для проверки правильности его работы, но не применяют для проведения поверки (контроля градуировочной характеристики) газоанализатора. Система контроля градуировки по одной точке должна регулярно сравниваться с результатами поверки газоанализатора.

5 Аппаратура

5.1 Линия отбора проб

Длина линии отбора проб и время удерживания в ней пробы должны быть минимальными. Линия должна быть изготовлена из материала, химически инертного к SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод, например такого, как фторуглеродистый полимер (фторопласт-4Д) или стекло по [1]. Если существует сомнение относительно инертности линии отбора проб, то для проверки всей системы отбора проб должны быть использованы ПГС.

Если ожидается конденсация воды в линии отбора проб (когда влажный атмосферный воздух поступает в холодное измерительное оборудование), необходимо обеспечить дополнительный подогрев линии отбора проб.

5.2 Фильтр для улавливания твердых частиц на входе линии отбора проб

Фильтр для улавливания твердых частиц на входе линии отбора проб должен удалять из отбираемого воздуха твердые частицы, которые могут мешать правильной работе газоанализатора. Фильтр не должен удалять SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод, поэтому фильтр и фильтродержатель должны быть изготовлены из инертного материала, например фторуглеродного полимера.

Фильтр рекомендуется устанавливать на входе в линию отбора проб, ведущую к газоанализатору, для очистки пробы от твердых частиц, находящихся в атмосферном воздухе.

Примечание - Рекомендуется использовать фильтр из фторуглеродного полимера с размером пор 5 мкм [1]. При этом рекомендуется ежемесячно заменять фильтры, заполненные твердыми частицами. Но если в атмосферном воздухе присутствует большое количество твердых частиц, то может потребоваться более частая замена фильтра.

5.3 Газоанализатор для измерений содержания SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод методом ультрафиолетовой флуоресценции

В данном подразделе приведено описание основных компонентов газоанализатора. Схема УФ флуоресцентного газоанализатора для измерений содержания SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема ультрафиолетового флуоресцентного газоанализатора для измерений содержания SO(2)

ГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод

______________
ГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод Объемная доля SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод, млнГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод.

1 - проба атмосферного воздуха; 2 - фильтр на входе линии отбора проб; 3 - селективные ловушки
для мешающих веществ; 4 - реакционная камера; 5 - оптический фильтр на входе в камеру;
6 - оптическая ловушка, поглощающая излучение; 7 - ультрафиолетовая лампа; 8 - модулятор;
9 - оптический фильтр на выходе из камеры; 10 - фотоумножитель; 11 - стабилизатор давления;
12 - насос; 13 - линия сброса; 14 - синхронный электронный усилитель

Рисунок 1 - Схема ультрафиолетового флуоресцентного газоанализатора для измерений содержания SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод


5.3.1 Селективные ловушки для мешающих веществ

Для удаления мешающих газообразных веществ, например ароматических углеводородов, на входе в реакционную камеру устанавливают одну или несколько селективных ловушек.

Селективные ловушки не должны задерживать SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод и должны заменяться в соответствии с инструкциями изготовителя и требованиями национальных нормативных документов.

Если в атмосферном воздухе ожидается присутствие высоких концентраций HГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный методS, то используют селективный газоочиститель для удаления HГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный методS.

5.3.2 Оптическое устройство и флуоресцентная ячейка

Для синхронного детектирования и усиления сигнала излучение от УФ лампы должно быть импульсным, что обеспечивается с помощью электрических или механических методов.

Стабильное излучение света обеспечивают путем подключения лампы к стабилизированному источнику питания. Оптический фильтр используют для выделения области длин волн, в которой возможно возбуждение молекул SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод, а также для уменьшения влияния паров воды, ароматических углеводородов или окиси азота.

Детектор, например фотоумножитель, распознает флуоресцентное излучение молекул SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод в реакционной камере.

Селективный оптический фильтр, расположенный перед детектором, предназначен для выделения излучения длины волны флуоресценции SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод.

Реакционная камера должна быть изготовлена из материала, инертного к SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод и ультрафиолетовому излучению. Ячейка должна быть нагрета до температуры, превышающей температуру точки росы, для предотвращения конденсации воды и флуктуации температуры. Оптическая ловушка, расположенная в камере, предотвращает отражение возбуждающего УФ излучения.

Оптический блок должен быть помещен в обогреваемый корпус.

5.3.3 Регулятор давления

Выходной сигнал газоанализатора зависит от числа молекул SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод в единице объема реакционной камеры (плотности SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод) и, таким образом, пропорционален давлению в реакционной камере. Изменение давления в камере необходимо измерять, а сигнал корректировать или контролировать с помощью регулятора давления.

Также сигнал может быть скорректирован в связи с изменением атмосферных давления и температуры. Может потребоваться введение значительных поправок на атмосферное давление, обусловленных изменениями синоптических метеорологических условий (до ±3%) или высотой места проведения измерения над уровнем моря (при подъеме над уровнем моря на каждые 800 м давление понижается приблизительно на 10%).

Примечание - Одной из основных причин снижения давления в реакционной камере является падение давления в линии отбора проб.

5.3.4 Устройство контроля расхода

Рекомендуется поддерживать постоянный расход, что можно обеспечить с помощью устройства контроля расхода (стабилизатора). Устройство контроля должно включать в себя измеритель расхода.

5.3.5 Насос, прокачивающий воздух через газоанализатор, расположенный на выходе пробы из газоанализатора

Поскольку использование УФ лампы приводит к образованию озона, рекомендуется пропускать воздух, выходящий из газоанализатора, через угольный газоочиститель.

6 Порядок проведения измерений

6.1 Эксплуатация газоанализатора для определения SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод в атмосферном воздухе

Газоанализатор устанавливают в месте, соответствующем условиям эксплуатации. Настройку различных параметров газоанализатора, в том числе интенсивность излучения лампы - источника ультрафиолетового излучения, расход пробы воздуха и запуск электронной компенсации давления/температуры (если применяется), проводят в соответствии с инструкциями руководства по эксплуатации.

Необходимо убедиться, что технические характеристики газоанализатора соответствуют установленным требованиям. При необходимости сведения к минимуму влияния температуры на работу газоанализатора помещение, в котором его устанавливают, должно быть обогреваемым.

Проба атмосферного воздуха проходит через газоанализатор и результат измерения содержания SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод регистрируется записывающим устройством (например, диаграммным самописцем, электронной системой сбора данных и т.п.).

Во время непрерывной работы газоанализатора следует проводить проверки нулевого показания, стабильности градуировки по одной контрольной точке и рабочих параметров газоанализатора не менее чем один раз в неделю и, при необходимости, проводить их корректировку в соответствии с инструкциями, приведенными в руководстве по эксплуатации.

Для обеспечения оптимальных характеристик газоанализатора необходимо проводить его регулярное профилактическое обслуживание и, при необходимости, текущий ремонт в соответствии с инструкциями, приведенными в эксплуатационной документации изготовителя. Рекомендуется через каждые полгода или год (в зависимости от режима работы газоанализатора) проводить его техническое обслуживание. Проверку стабильности градуировочных характеристик газоанализатора следует проводить до и после технического обслуживания. Допустимые отклонения не должны превышать значений, установленных в эксплуатационной документации.

6.2 Проверка стабильности градуировочной характеристики газоанализатора для определения SOГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод в атмосферном воздухе

Copyright © 2024