Luchtkwaliteit Referentiemethode voor de bepaling van ozon in lucht Fotometrische bepaling na absorptie in kaliumjodidethiosulfaatoplossing

Transcriptie

1 UDC : Luchtkwaliteit Referentiemethode voor de bepaling van ozon in lucht Fotometrische bepaling na absorptie in kaliumjodidethiosulfaatoplossing Air quality Reference method for the determination of ozone in air Photometric determination after absorption in potassium iodide thiosulphate solution NEDERLANDSE NORM 1e druk, juni Onderwerp Deze norm beschrijft de referentiemethode voor de bepaling van het gehalte aan ozon in lucht volgens de neutrale kaliumjodidemethode met fotometrische bepaling van de overmaat thiosulfaat. 2 Toepassingsgebied De norm is van toepassing op een luchtstroom met constant ozongehalte tussen 40 en 2000 jug/m 3. De luchtstroom moet vrij zijn van andere oxiderende of reducerende stoffen zoals NO, N0 2, S0 2 enz. en van stofdeeltjes. De methode kan worden gebruikt voor het ijken van andere methoden en apparaten voor het meten van ozon. Dit document mag slechts op een stand-alone PC worden geinstalleerd. Gebruik op een netwerk is alleen. toestaan als een aanvullende licentieovereenkomst voor netwerkgebruik met NEN is afgesloten. This document may only be used on a stand-alone PC. Use in a network is only permitted when a supplementary license agreement for us in a network with NEN has been concluded. 3 Beginsel Opmerking Een andere ijkmethode voor ozon is die met gasfasetitratie (zie NEN 2045). Een bekende hoeveelheid lucht wordt door een gebufferde kaliumjodideoplossing geleid. Deze oplossing heeft een ph van 6,8 ± 0,2 en bevat een bekende hoeveelheid thiosulfaat (voorgesteld door AC in figuur 1). Het ozon maakt jood vrij volgens: Г + 2 H + -> l 3 ~ H 2 0 Het zo gevormde vrije jood (BC in figuur 1 (reageert onmiddellijk met het thiosulfaat. De hiervan overgebleven hoeveelheid (AB) wordt na de monsterneming bepaald door toevoegen van een bekende hoeveelheid jood (AD) waarvan de overmaat (BD) fotometrisch wordt bepaald door de extinctie bij 352 nm te meten. Door nu van BD de blanco CD af te trekken vindt men de hoeveelheid ozon (BC). Blijkens bovenstaande reactievergelijking komt 1 jumol thiosulfaat of 1/2 /xmol jood overeen met 24 дд ozon. Opmerkingen 1. De toevoeging van thiosulfaat voorkomt verdamping en adsorptie van jood en resulteert in een vangstpercentage van 100 % in een wasfles [1,2,3]. 2. Dank zij een lage fosfaatconcentratie en toevoeging van kaliumbromide is de stoichiometric onafhankelijk van zowel de doorleidsnelheid als het vochtgehalte van de lucht [3, 4]. 3. Bovenstaande reactie verloopt niet geheel stoichiometrisch: in werkelijkheid wordt 0,96 mol l 3~ per mol 0 3 vrijgemaakt [3]. De uitkomsten worden daarom met 1,04 vermenigvuldigd. 4 Reagentia en hulpstoffen Gebruik alleen reagentia van analytisch zuivere kwaliteit. 4.1 Zuiver water Bereiding In principe is iedere methode die water levert dat aan de onder gestelde eis voldoet bruikbaar. De keuze van de methode is mede afhankelijk van de kwaliteit van het uitgangsprodukt. Goede resultaten worden o.m. verkregen met een aangepaste versie van de in NEN 3102 beschreven methode met ionenwisselaars. Ga hierbij als volgt te werk: Leid gedestilleerd water achtereenvolgens door een gemengde kationenanionenwisselaar, een patroon met actieve kool en een membraanfilter (5.5) Controle Opmerking De verwijdering van reducerende stoffen is zeer belangrijk omdat deze een te lage ijklijn en dus een te hoge ijkfactor (7) veroorzaken. Controleer met geconditioneerd glaswerk (5.1) de zuiverheid als volgt: Los in 100 ml gezuiverd water op 0,27 g kaliumdiwaterstoffosfaat (KH 2 P0 4 ) 0,72 g dinatriumwaterstoffosfaat (Na 2 HP H 2 0) en 1,0 g kaliumjodide (KI). Voeg daarna aan 50 ml van de zo verkregen bufferoplossing 0,50 ml joodoplossing 50 mmol/l (4.2) toe. Voeg van de aldus verkregen joodoplossing 0,50 ml toe aan de resterende 50 ml bufferoplossing. Meet van de zo gemaakte joodoplossing (0,005 mmol/l binnen 10 min de extinctie zoals onder 6. Deze moet ongeveer 0,50 bedragen en mag in 20 min niet meer dan 3 % teruglopen. Is dit toch het geval, dan was het water onvoldoende gezuiverd (of het glaswerk was onvoldoende geconditioneerd).

2 2 hoeveelheid ozon en jood Figuur 1 Hoeveelheden reagerende stoffen en extincties bij de bepaling van 7,2 /ig ozon (bijv. 60 I met 120 Mg/m 3 ) M - ^B = 0,812-0,203 = 0,609 (zie ook figuur 4) 4.2 Joodoplossing c(l 2 ) = 50 mmol/l Bereid een joodoplossing volgens NEN 3102 en controleeer de titer als in NEN De titer blijft vele weken constant mits de oplossing in een schone maatkolf en in het donker wordt bewaard. Ga desgewenst uit van in de handel verkrijgbare ampullen. 4.3 Thiosulfaatoplossing c(s )= 0,100 mol/l Bereid een thiosulfaatoplossing volgens NEN 3102 en controleer pas na 1 week staan de titer zoals in NEN De titer blijft daarna wel enkele weken constant, mits de oplossing in het donker blijft. Ga desgewenst uit van in de handel verkrijgbare ampullen. 4.4 В uf f er-kal iu m jodide-k al iu m bromide-oplossing Los in gezuiverd water (4.1) in een maatkolf van 2I eerst 5,44 g KH 2 P0 4 (0,04 mol) en 14,32 g Na 2 HP0 4 '12H 2 0 (0,04 mol) op en daarna nog 20 g KI en 40 g KBr. Controleer na aanvullen en mengen de ph van de oplossing. Deze moet 6,8 ± 0,2 zijn. De oplossing is in het donker enkele weken houdbaar. 4.5 Absorptievloeistof Pipetter 5,00 ml thiosulfaatoplossing (4.3) in een maatkolf van 100 ml, vul aan met buffer-ki-kbr-oplossing (4.4) en meng. De zo verkregen thiosulfaatoplossing 5 mmol/l is in het donker ten minste een week houdbaar. Pipetteer van deze oplossing 2,00 ml in een maatkolf van 200 ml en vul aan met buffer-ki-kbr-oplossing (4.4). De zo verkregen thiosulfaatoplossing 0,05 mmol/l is ongeveer een dag houdbaar, mits in het donker bewaard. De concentratie mag overigens wel iets teruglopen, want dit heeft geen invloed op het verschil E M -E B (6).

3 4.6 Jood op lossing c(\ 2 ) - 1,5 mmol/l 3 Pipetteer 3,00 ml joodoplossing (4.2) ineen maatkolf van 100 ml, vul aan met buffer-ki-kbr-oplossing (4.4) en meng. Deze oplossing blijft enkele dagen stabiel. 4.7 Joodoplossing c(l2 ) = 0,06 mmol/l Pipetteer van de joodoplossing 1,5 mmol/l (4.6) 10,00 ml in een maatkolf van 250 ml. Vul aan met buffer-ki-kbr-oplossing (4.4) en meng. De zo verkregen joodoplossing 0,06 mmol/l is (zelfs in het donker en beneden 25 C) slechts ongeveer 1h houdbaar! De concentratie mag overigens wel iets teruglopen daar dit geen invloed heeft op het verschil M E B (6). Daarentegen is voor de ijkgrafiek (7) uiteraard een niet-teruggelopen joodoplossing noodzakelijk. 5 Toestellen en hulpmiddelen 5.1 Glaswerk Gebruik geen rubber en geen kranenvet. Reinig al het te gebruiken glaswerk (wasflessen, maatkolven, pipetten, cuvetten enz.) zorgvuldig en conditioneer het daarna als volgt: Dompel het glaswerk enkele dagen in joodoplossing 1,5 mmol/l (4.6). Spoel daarna goed uit met achtereenvolgens de absorptievloeistof (4.5) en gezuiverd water (4.1). Het spoelen met de thiosulfaat bevattende absorptievloeistof dient ter voorkoming van latere afgifte van jood door het glas. Controleer het zo geconditioneerde glaswerk kort voor het gebruik door het een half uur in aanraking te brengen met de onder 6 genoemde reagensblanco; Deze moet daarna nog steeds een extinctie van ongeveer 0,200 hebben. Afwijkingen van de normale reagensblanco groter dan 0,010 duiden op onvoldoende conditioneren (aangenomen wordt dat het water voldoende is gezuiverd). Conditioneer de beide wasflessen (zie figuur 2) en de aanzuigleidingen bovendien door ozonhoudende lucht door te leiden. Na goed conditioneren zullen de uitkomsten van opeenvolgende bepalingen in een luchtstroom met een constante ozonconcentratie niet oplopen. De maatstreep bij 25 ml op de wasflessen moet nauwkeurig zijn aangebracht. 5.2 Spectrofotometer De spectrofotometer moet bij 352 nm een maximale bandbreedte van 4 nm hebben. De cuvetten moeten een optische weglengte van 40,0 mm hebben, terwijl de extincties tot op 0,001 nauwkeurig moeten kunnen worden gemeten. 5.3 Opstelling voor de monsterneming Eén van de twee in figuur 3 aangegeven opstellingen moet in duplo worden gebouwd (een voor het monster en één voor de luchtblanco). De luchtstroom moet tussen 0,1 en 2,0 l/min kunnen worden ingesteld en met een onnauwkeurigheid van ten hoogste 0,5 % kunnen worden gemeten. De aanzuigleidingen en verdere verbindingen moeten tot aan de wasfles van glas of PTFE zijn en met ozon zijn geconditioneerd (5.1). Houd de aanzuigleiding zo kort mogelijk en plaats geen meetapparatuur bovenstrooms van de wasfles. 5.4 Filter met korrels actieve kool van 1,5 mm De lengte van het filter moet ca. 100 mm en de binnenmiddellijn ca. 15 mm zijn. 5.5 Aparatuur voor de bereiding van zuiver water Voor de bereiding van zuiver water kan dienen een gemengde kationenanionen-wisselaar in combinatie met een patroon met actieve kool en een membraanfilter met poriën van 0,2 jum. Ook kan men een geheel glazen destillatietoestel of een oppervlakteverdamper gebruiken. 5.6 Ozongenerator met toebehoren Ozongenerator met toebehoren voor het maken van lage en constante ozonconcentraties: zie NPR 2047.

4 Maten in mm 0-ring met PTFE-oppervlak NEN 3273 S 13/5 NEN 3273 S13/5 NEN /26 1 Г о CNI «25 NEN /26 ml 30 onderkant dicht О LH "*~ /ГО -o m lü 00 л Ч- О ГО JD 10 uitstroomopening inw. 01mm doorgang ca. 3 l/min bij onderdruk 3 kpa Figuur 2 Wasfles met vetvrije bolvormige verbindingsstukken

5 Bestelformulier Stuur naar: NEN Standards Products & Services t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnummer WB Delft NEN Standards Products & Services Postbus GB Delft Vlinderweg AX Delft Ja, ik bestel ex. :1982 nl Luchtkwaliteit - Referentiemethode voor de bepaling van ozon in lucht - Fotometrische bepaling van absorptie in kaliumjodidethiosulfaatoplossing T (015) F (015) Wilt u deze norm in PDF-formaat? Deze bestelt u eenvoudig via Gratis nieuwsbrieven Wilt u op de hoogte blijven van de laatste ontwikkelingen op het gebied van normen, normalisatie en regelgeving? Neem dan een gratis abonnement op een van onze nieuwsbrieven. Gegevens Bedrijf / Instelling T.a.v. O M O V Klantnummer NEN Uw ordernummer BTW nummer Postbus / Adres Postcode Plaats Telefoon Fax Factuuradres (indien dit afwijkt van bovenstaand adres) Postbus / Adres Postcode Plaats Datum Handtekening Retourneren Fax: klantenservice@nen.nl Post: NEN Standards Products & Services, t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnummer 10214, 2600 WB Delft (geen postzegel nodig). Voorwaarden De prijzen zijn geldig tot 31 december 2018, tenzij anders aangegeven. Alle prijzen zijn excl. btw, verzend- en handelingskosten en onder voorbehoud bij o.m. ISO- en IEC-normen. Bestelt u via de normshop een pdf, dan betaalt u geen handeling en verzendkosten. Meer informatie: telefoon , dagelijks van 8.30 tot uur. Wijzigingen en typefouten in teksten en prijsinformatie voorbehouden. U kunt onze algemene voorwaarden terugvinden op: LEREN, WERKEN EN GROEIEN MET NEN preview