HJ 547-2017 固定污染源废气 氯气的测定 碘量法(环境保护).pdf

中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 5472017 代替 HJ 5472009 固定污染源废气 氯气的测定 碘量法 Stationary source emissionDetermination of chlorine Iodometric method 2017-12-29 发布 2018-04-01 实施 环 境 保 护 部 发 布 HJ 5472017 i 中华人民共和国环境保护部 公 告 2017 年 第 86 号 为贯彻 中华人民共和国环境保护法，保护环境，保障人体健康，规范环境监测工作，现批准 水质 六价铬的测定 流动注射-二苯碳酰二肼光度法等十项标准为国家环境保护标准，并予发布。标准名称、编号如下：一、水质 六价铬的测定 流动注射-二苯碳酰二肼光度法（HJ 9082017）；二、水质 多溴二苯醚的测定 气相色谱-质谱法（HJ 9092017）；三、环境空气 气态汞的测定 金膜富集/冷原子吸收分光光度法（HJ 9102017）；四、环境空气质量手工监测技术规范（HJ 1942017）；五、固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法（HJ 382017）；六、固定污染源废气 气态总磷的测定 喹钼柠酮容量法（HJ 5452017）；七、固定污染源废气 氯气的测定 碘量法（HJ 5472017）；八、土壤和沉积物 有机物的提取 超声波萃取法（HJ 9112017）；九、固体废物 有机氯农药的测定 气相色谱-质谱法（HJ 9122017）；十、环境标准样品研复制技术规范（HJ 1732017）。以上标准自 2018 年 4 月 1 日起实施，由中国环境出版集团出版，标准内容可在环境保护部网站（ 1999 年 8 月 18 日批准发布的 固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 气相色谱法（HJ/T 381999），2005 年 3 月 24 日批准发布的环境标准样品研复制技术规范（HJ/T 1732005），2005 年 11 月 9 日批准发布的环境空气质量手工监测技术规范（HJ/T 1942005），环境保护部 2009 年 12 月 30 日批准发布的 固定污染源废气 气态总磷的测定 喹钼柠酮容量法（暂行）（HJ 5452009）和固定污染源废气 氯气的测定 碘量法（暂行）（HJ 5472009）废止。特此公告。环境保护部 2017 年 12 月 29 日 HJ 5472017 iii 目 次 前 言.iv 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 方法原理.1 4 干扰和消除.1 5 试剂和材料.1 6 仪器和设备.2 7 样品.3 8 分析步骤.4 9 结果计算与表示.4 10 精密度和准确度.5 11 质量保证和质量控制.5 12 废物处理.5 13 注意事项.6 HJ 5472017 iv 前 言 为贯彻实施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氯气的测定方法，制定本标准。本标准规定了测定固定污染源有组织排放废气中氯气的碘量法。本标准是对固定污染源废气 氯气的测定 碘量法（暂行）（HJ 5472009）的修订。本标准首次发布于 2009 年，原标准起草单位为北京市环境保护监测中心，本次为第一次修订，修订的主要内容有：修订了方法的试剂和材料、仪器和设备、试剂制备、样品采集及分析步骤等条款。补充完善了方法原理、干扰和消除等部分内容。增加了精密度、准确度、结果表示、样品穿透实验以及质量保证和质量控制等内容。增加了废物处理内容。自本标准实施之日起，固定污染源废气 氯气的测定 碘量法（暂行）（HJ 5472009）废止。本标准由环境保护部环境监测司和科技标准司组织制订。本标准起草单位：北京市环境保护监测中心。本标准验证单位：北京市环境保护监测中心、北京市昌平区环境保护监测站、北京市朝阳区环境保护局、北京市丰台区环境保护监测站、北京市康居环境监测站和北京市理化分析测试中心。本标准环境保护部 2017 年 12 月 29 日批准。本标准自 2018 年 4 月 1 日起实施。本标准由环境保护部解释。HJ 5472017 1 固定污染源废气 氯气的测定 碘量法 警告：氯气对人体有害，采样时应按规定佩戴防护器具，避免吸入、接触皮肤和眼睛。1 适用范围 本标准规定了测定固定污染源废气中氯气的碘量法。本标准适用于固定污染源有组织排放废气中氯气的测定，不适用于无组织排放的测定。当采样体积为 10 L 时，方法检出限为 12 mg/m3，测定下限为 48 mg/m3。2 规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定和气态污染物采样方法 HJ/T 47 烟气采样器技术条件 3 方法原理 氯气被氢氧化钠溶液吸收，生成次氯酸钠。采样后加入碘化钾，用盐酸酸化，释放出的游离氯将碘离子氧化成碘，用硫代硫酸钠标准溶液滴定。根据消耗的硫代硫酸钠标准溶液的量和采样体积，计算废气中氯气的浓度。反应式如下：2NaOH+Cl2 NaCl+H2O+NaClO NaClO+HCl NaOH+Cl2 Cl2+2KI 2KCl+I2 I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6 4 干扰和消除 废气中的氟化氢和氯化氢不干扰测定；颗粒物会影响测定，可在采样管前加装滤膜去除；废气中含有其他氧化性或还原性气体时对测定有干扰。5 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和蒸馏水。5.1 盐酸：（HCl）=1.19 g/ml，优级纯。5.2 碘化钾（KI）。5.3 碘酸钾（KIO3）：基准试剂或优级纯。HJ 5472017 2 5.4 氢氧化钠（NaOH）。5.5 五水合硫代硫酸钠（Na2S2O35H2O）。5.6 无水碳酸钠（Na2CO3）。5.7 盐酸溶液：2+1。量取 250 ml 盐酸（5.1），加入到 125 ml 水中，混匀。5.8 盐酸溶液：c（HCl）1.2 mol/L。量取 100 ml 盐酸（5.1），缓慢倒入 900 ml 水中。5.9 氢氧化钠吸收液：（NaOH）=4.0 g/L。称取 4.0 g 氢氧化钠（5.4），溶于少量水中，稀释至 1 000 ml。5.10 碘酸钾标准溶液：c（1/6 KIO3）0.100 0 mol/L。准确称取 3.567 g 在 105110烘干 2 h 并在干燥器内冷却的碘酸钾（5.3），溶于水，移入 1 000 ml容量瓶，稀释至标线，摇匀，贮于棕色具塞玻璃瓶内。常温下避光保存，保存时间一般不超过两个月。当溶液出现浑浊、沉淀、颜色变化等现象时，应重新配制。5.11 硫代硫酸钠标准溶液：c（Na2S2O3）0.1 mol/L。称取 25 g 五水合硫代硫酸钠（5.5），溶于新煮沸并加盖冷却的水中，加 0.20 g 无水碳酸钠（5.6），溶解，混匀，定容至 1 000 ml，贮存于棕色玻璃瓶中。若溶液呈现浑浊时，应加以过滤。04可保存6 个月，临用时标定。标定方法：吸取 10.00 ml 碘酸钾标准溶液（5.10），置于 250 ml 碘量瓶中，加入 85 ml 新煮沸并已冷却的水，加入 1.0 g 碘化钾（5.2），振荡至完全溶解后，再加入 10.0 ml 盐酸溶液（5.8），立即盖好瓶塞，混匀。在暗处放置 5 min 后，用待标定的硫代硫酸钠标准溶液（5.11）滴定至淡黄色，加 5 ml 淀粉指示剂（5.13），继续滴定至蓝色刚好褪去，记录消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积（V）。按式（1）计算硫代硫酸钠标准溶液的浓度：2230.1000 10.00(Na S O)cV=（1）式中：c(Na2S2O3）硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L；V 滴定碘酸钾标准溶液消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml。5.12 硫代硫酸钠标准使用液 c（Na2S2O3）0.01 mol/L。吸取 50.00 ml 标定过的硫代硫酸钠标准溶液（5.11），置于 500 ml 容量瓶中，用新煮沸并已冷却的水稀释至标线，摇均，临用现配。5.13 淀粉指示剂：=0.002 g/ml。称取 0.20 g 可溶性淀粉，加少量水调成糊状，慢慢倒入 100 ml 沸水，继续煮沸至溶液澄清，冷却后贮存于具塞玻璃瓶中，临用现配。5.14 醋酸纤维微孔滤膜或石英滤膜。对粒径大于 0.3 m 颗粒物的阻留效率不低于 99.9%。6 仪器和设备 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准 A 级的玻璃量器。6.1 烟气采样器：采样流量 01 L/min，其他性能和技术指标应符合 HJ/T 47 的规定。6.2 滤膜夹：聚四氟乙烯材质，尺寸与滤膜（5.14）相配。6.3 采样管：硬质玻璃或聚四氟乙烯材质。内径应大于 6 mm，并应附有可加热至 120以上的保温夹套。HJ 5472017 3 6.4 连接管：聚四氟乙烯软管或内衬聚四氟乙烯薄膜的硅橡胶管。连接方法即内接外套法连接。6.5 多孔玻板吸收瓶：125 ml 刻度。要求玻板 2/3 面积上发泡微细而且均匀，边缘无气泡逸出，在流量为 0.5 L/min 时，其阻力应在（50.7）kPa。6.6 棕色酸式滴定管：25 ml。6.7 碘量瓶：250 ml。6.8 一般实验室常用仪器和设备。7 样品 7.1 样品采集 7.1.1 采样点位布设及采样方法应符合 GB/T 16157 的规定。7.1.2 串联两个内装 40 ml 氢氧化钠吸收液（5.9）的多孔玻板吸收瓶（6.5），将其连接到采样系统中，以 0.51 L/min 流量恒流采样 2030 min。若排气中含有固体颗粒物时，应将滤膜（5.14）置于滤膜夹（6.2）内，接装在采样管前端，采样系统见图 1。当废气温度高于环境温度或含湿量较大时，需要加热滤膜夹内的滤膜及采样管，保持采样管保温夹套温度在 120，防止水分凝结。记录采样流量、时间、温度、气压等，采样完毕后，用连接管（6.4）密封吸收瓶出口，避光运回实验室。注：当氯气浓度高、含湿量大（烟气含湿量在 25%以上）时，须进行等速采样。吸收液 皮托管-带压力、温湿度计 冰水浴 流量计量和控制装置 滤膜夹套 带加热装置的采样管 图 1 固定污染源废气中氯气采样系统示意图 7.2 全程序空白样品 将同批次各装 40 ml 氢氧化钠吸收液（5.9）的两个串联吸收瓶带至采样现场，不与采样器连接，采样结束后将其同所采集样品一同带回实验室。7.3 样品保存 样品采集后应尽快分析，若不能当天测定，应于 4以下冷藏，48 h 内完成测定。7.4 试样制备 7.4.1 样品 将第一级吸收瓶的吸收液转移至 100 ml 的容量瓶中，用第二级吸收瓶中的吸收液洗涤第一瓶后转入容量瓶，再用少量水洗涤两个吸收瓶和吸收管，洗涤液一并转入容量瓶中，加水至标线，混匀。HJ 5472017 4 7.4.2 空白试样 7.4.2.1 全程序空白 按与试样制备相同的步骤（7.4.1）进行全程序空白试样的制备。7.4.2.2 试剂空白 取同批次的吸收液（5.9）代替样品，按与试样制备相同的步骤（7.4.1）进行试剂空白的制备。7.4.3 穿透实验样品 分别将第一级和第二级的吸收瓶中的吸收液各自转移至 50 ml 的容量瓶中，再用少量水洗涤两个吸收瓶，洗涤液一并转入容量瓶中，加水至标线，混匀。8 分析步骤 8.1 试样测定 吸取 25.0 ml 试样（7.4.1）于碘量瓶中，加入等体积水，加入 2.0 g 碘化钾（5.2），待溶解后，加入10.0 ml 盐酸溶液（5.7），塞紧、混匀，于暗处放置 5 min。用硫代硫酸钠标准使用液（5.12）滴定至淡黄色，加入 5 ml 淀粉溶液（5.13），继续滴定至蓝色刚好消失为止，记录消耗的硫代硫酸钠标准使用液体积（V）。8.2 空白试样测定 按照与试样测定相同的步骤（8.1），进行全程序空白和试剂空白的测定。8.3 穿透实验样品分析 按照与试样测定相同的步骤（8.1），进行穿透实验样品（7.4.3）的测定，记录消耗量。9 结果计算与表示 9.1 结果计算 废气中氯气的浓度按式（2）计算：0t2nda()35.5(Cl)1000VVcVVV=(2）式中：2(Cl)废气中氯气的浓度，mg/m3；V滴定样品溶液所消耗硫代硫酸钠标准使用液的体积，ml；V0滴定试剂空白溶液所消耗硫代硫酸钠标准使用液的体积，ml；c 硫代硫酸钠标准使用液浓度，mol/L；35.5氯气（1/2 Cl2）的摩尔质量，g/mol；Vnd换算成标准状态下（0，101.325 kPa）干排气的采气体积，L Vt试样溶液总体积，ml；Va滴定时所取试样溶液体积，ml。HJ 5472017 5 9.2 结果表示 当测量结果小于 100 mg/m3时，保留到整数位；当测量结果大于或等于 100 mg/m3时，保留 3 位有效数字。10 精密度和准确度 10.1 精密度 6 家实验室分别对有效氯浓度为 9.01 mg/L、72.6 mg/L 和 181 mg/L 的次氯酸钠溶液进行了 6 次重复测定，实验室内相对标准偏差分别为 1.2%2.1%、0.32%1.1%和 0.2%1.5%；实验室间相对标准偏差分别为 5.7%、7.3%和 7.5%；重复性限分别为 0.40 mg/L、1.7 mg/L 和 4.0 mg/L；再现性限分别为1.5 mg/L、15 mg/L 和 38 mg/L。6 家实验室分别对氯气浓度为 22.4 mg/m3、78.9 mg/m3和 735 mg/m3的标准气体进行了 6 次重复测定，实验室内相对标准偏差分别为 3.8%6.5%、1.6%3.6%和 0.6%2.1%；实验室间相对标准偏差分别为 1.9%、1.6%和 3.4%；重复性限分别为 3 mg/m3、3 mg/m3和 30 mg/m3；再现性限分别为 3 mg/m3、6 mg/m3和 70 mg/m3。10.2 准确度 6 家实验室分别对氯气浓度为 22.4 mg/m3、78.9 mg/m3和 735 mg/m3的标准气体进行了 6 次重复测定，实验室内相对误差分别为5.4%10%、3.6%7.5%和2.0%9.2%；实验室间相对误差分别为7.5%、6.0%和5.5%；相对误差最终值分别为7.5%2.0%、6.0%3.2%和5.5%6.3%。6 家实验室分别对氯气浓度为 22.4 mg/m3、78.9 mg/m3和 735 mg/m3的标准气体进行了 6 次重复测定，实验室内吸收效率分别为 91.7%94.6%、92.5%96.8%和 90.8%98.0%；实验室间吸收效率分别为 93.2%、94.0%和 94.5%。11 质量保证和质量控制 11.1 采样时每批样品应至少做 1 个全程序空白和 2 个试剂空白。全程序空白和试剂空白的测定值应低于方法检出限。11.2 分析样品之前，应对硫代硫酸钠标准溶液进行标定，单人滴定结果极差的相对值不得大于 0.2%，双人滴定结果极差的相对值不得大于 0.5%。11.3 每批样品至少对 10%的样品进行平行滴定，其相对偏差不得大于 2%。11.4 通过对氯气低浓度及高浓度（高至 735 mg/m3）样品采集的穿透实验及吸收效率分析来看，串联两个吸收瓶即可达到气体样品的完全吸收，但如果实际样品浓度较高时，建议还要增加穿透实验环节，每采集一批样品应做一个穿透实验，当第二支吸收瓶采集的氯气含量超过第一支吸收瓶含量的 10%时，认为已穿透，应降低采气流量或采气时间，重新采样。12 废物处理 实验过程产生的废液和废弃物应分类存放，集中保管，并委托有资质的单位进行处置。HJ 5472017 6 13 注意事项 采样时吸收瓶进气口端和串联的两个吸收瓶之间不可用乳胶管连接，应采用聚四氟乙烯软管或聚乙烯塑料管以内接外套法连接，即将塑料管插入吸收瓶管口，用聚四氟乙烯胶带缠好后，外面再用一段硅橡胶管接好管口。连接管应尽量短。