HJ 545-2017 固定污染源废气 气态总磷的测定 喹钼柠酮容量法.pdf

中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 5452017 代替 HJ 5452009 固定污染源废气 气态总磷的测定 喹钼柠酮容量法 Stationary source emissionDetermination of total gaseous phosphorus Quimociac volumetric analysis 2017-12-29 发布 2018-04-01 实施 环 境 保 护 部 发 布 HJ 5452017 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 5452017 iii 目 次 前 言.iv 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 方法原理.1 5 干扰和消除.2 6 试剂和材料.2 7 仪器和设备.4 8 样品.4 9 分析步骤.6 10 结果计算与表示.6 11 精密度与准确度.6 12 质量保证和质量控制.7 13 废物处理.7 14 注意事项.7 HJ 5452017 iv 前 言 为了贯彻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气态总磷的测定方法，制定本标准。本标准规定了测定固定污染源废气中气态总磷的喹钼柠酮容量法。本标准是对固定污染源废气 气态总磷的测定 喹钼柠酮容量法（暂行）（HJ 5452009）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，修订的主要内容如下：修订了方法的检出限、试剂和材料、仪器和设备、样品采集及分析步骤条款。补充完善了质量保证和质量控制部分内容。增加了警告、干扰和消除、精密度和准确度、废物处理及注意事项条款。自本标准实施之日起，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）废止。本标准由环境保护部环境监测司和科技标准司组织修订。本标准起草单位：北京市环境保护监测中心、四川省工业环境监测研究院。本标准验证单位：四川省工业环境监测研究院、北京市朝阳区环境保护监测站、北京市东城区环境保护监测站、北京市海淀区环境保护局监测站、北京华测北方检测技术有限公司和北京市环境保护监测中心。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 5452017 1 固定污染源废气 气态总磷的测定 喹钼柠酮容量法 警告：实验中使用的溴水和硝酸具有氧化性及腐蚀性，配制时必须在通风橱内操作，采样和实验室操作时须小心谨慎，避免接触皮肤和衣物。1 适用范围 本标准规定了测定固定污染源废气中气态总磷的喹钼柠酮容量法。本标准适用于固定污染源废气中气态总磷的测定。当采样体积为 18 L 时，方法的检出限为 2 mg/m3，测定下限为 8 mg/m3；当采样体积为 4.5 L 时，方法的检出限为 7 mg/m3，测定下限为 28 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与气态污染物采样方法 HJ/T 373 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范（试行）3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。气态总磷 total gaseous phosphorus 固定污染源废气中气态单质磷及含磷化合物的总称。4 方法原理 气态总磷被溴化硝酸吸收液吸收并氧化成正磷酸盐，在酸性介质中，正磷酸盐与喹钼柠酮反应，生成黄色的磷钼酸喹啉（(C9H7N)3H3PO412MoO3H2O）沉淀。沉淀经过滤、洗涤后，溶解于已知过量的氢氧化钠溶液中，反应完成后用盐酸标准溶液滴定剩余的氢氧化钠，根据消耗的氢氧化钠标准溶液的量计算气态总磷含量。反应式如下：吸收反应：P4+16H2O+10Br2=4H3PO4+20HBr 3P4+20HNO3+8H2O=12H3PO4+20NO P4O8+8H2O+2Br2=4H3PO4+4HBr PH3+4H2O+4Br2=H3PO4+8HBr 沉淀反应：H3PO4+3C9H7N+12Na2MoO4+24HNO3=(C9H7N)3H3PO412MoO3H2O+11H2O+24NaNO3 HJ 5452017 2 溶解反应：(C9H7N)3H3PO412MoO3H2O+26NaOH=Na2HPO4+12Na2MoO4+3C9H7N+15H2O 滴定反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O 5 干扰和消除 硫化氢对采样过程有影响，会使溴化硝酸吸收液褪色，从而降低溴化硝酸的氧化性，并生成硫酸盐和单质硫。增加第一支吸收瓶内溴化硝酸吸收液的用量使硫化氢在第一支吸收瓶内被完全吸收，可消除硫化氢对采样过程的干扰。硫酸盐不与喹钼柠酮发生沉淀反应，单质硫不能被氢氧化钠溶解，故都不影响测定结果。氟化物、砷及其化合物对本方法无干扰。6 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，实验用水均为 6.1 制备的水。6.1 水：无二氧化碳水，用下述方法之一制备。6.1.1 煮沸法：根据需要取适量去离子水或蒸馏水至烧杯中，煮沸至少 10 min，或使水量蒸发 10%以上，加盖放冷。6.1.2 曝气法：将惰性气体或纯氮气通入去离子水或蒸馏水至饱和。6.2 钼酸钠（Na2MoO42H2O）。6.3 柠檬酸（C6H8O7H2O）。6.4 氢氧化钠（NaOH）：优级纯。6.5 硝酸：（HNO3）=1.42 g/ml。6.6 盐酸：（HCl）=1.19 g/ml。6.7 无水乙醇：（CH3CH2OH）=0.79 g/ml。6.8 溴水：w（Br2）3%。6.9 喹啉：（C9H7N）=1.09 g/ml。6.10 丙酮：（CH3COCH3）=0.79 g/ml。6.11 邻苯二甲酸氢钾（C8H5KO4）：基准试剂。105110电烘箱中干燥至恒重，放在干燥器中备用。6.12 硝酸溶液：1+1。量取 250 ml 硝酸（6.5）加入 250 ml 水中，混匀。6.13 溴化硝酸吸收液：3+1。于吸收瓶中加入 30 ml 硝酸溶液（6.12），再加入 10 ml 溴水（6.8），此吸收液临用现配。6.14 喹钼柠酮溶液：6.14.1 称取 70 g 钼酸钠（6.2）溶解于 100 ml 水中。6.14.2 将 85 ml 硝酸（6.5）加入 150 ml 水中，称取 60 g 柠檬酸（6.3）溶解于上述溶液中。6.14.3 在不断搅拌下，缓缓地将溶液 6.14.1 倒入溶液 6.14.2 中。HJ 5452017 3 6.14.4 在 100 ml 水中加入 35 ml 硝酸（6.5）和 5 ml 喹啉（6.9）。6.14.5 将溶液 6.14.4 倒入溶液 6.14.3 中，于暗处放置 12 h 后，用 4 号玻璃砂芯漏斗（7.4）过滤，于滤液中加入 280 ml 丙酮（6.10），用水稀释至 1 000 ml，混匀，贮存于聚乙烯瓶中。此溶液可避光保存6 个月，如发现聚乙烯瓶有明显胀气，应重新配制。6.15 氢氧化钠标准滴定溶液：c(NaOH）0.3 mol/L，结果保留 4 位有效数字。6.15.1 配制 称取 110 g 氢氧化钠（6.4），溶于 100 ml 水中，摇匀，注入聚乙烯容器中，密闭放置至溶液清亮。用移液管吸取 16.2 ml 上层清液至容量瓶，用水稀释至 1 000 ml，摇匀。6.15.2 标定 称取 2.25 g（精确到 0.1 mg）邻苯二甲酸氢钾（6.11），溶解于 50.0 ml 水中，加 2 滴酚酞指示液（6.17），用氢氧化钠溶液（6.15.1）滴定至溶液呈粉红色，并保持 30 s 不变色。另取 50.0 ml 水，同上述方法进行空白滴定。氢氧化钠标准滴定溶液浓度由式（1）计算：()()121000NaOH204.22mcVV=（1）式中：c（NaOH）氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；m 邻苯二甲酸氢钾的质量，g；V1氢氧化钠标准滴定溶液的体积，ml；V2空白试验氢氧化钠标准滴定溶液的体积，ml；204.22邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量，g/mol。6.16 盐酸标准滴定溶液：c(HCl）0.1 mol/L，结果保留 4 位有效数字。6.16.1 配制 移取 9 ml 盐酸（6.6），用水稀释至 1 000 ml，混匀。6.16.2 标定 准确吸取 50.00 ml 盐酸溶液（6.16.1）于 250 ml 锥形瓶中，加入 50.0 ml 水和 2 滴酚酞指示液（6.17），用氢氧化钠标准滴定溶液（6.15）滴定至粉红色，并保持 30 s 不变色，记录消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积。盐酸标准滴定溶液浓度由式（2）计算：()11HClc VcV=（2）式中：c（HCl）盐酸标准滴定溶液的浓度，mol/L；V盐酸标准滴定溶液的体积，ml；c1氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；V1 氢氧化钠标准滴定溶液的体积，ml。6.17 酚酞指示液：=10 g/L。称取 1 g 酚酞溶解于 100 ml 无水乙醇（6.7）中。6.18 甲基橙指示液：=0.5 g/L。称取 0.05 g 甲基橙溶解于 100 ml 水中。6.19 聚四氟乙烯微孔滤膜：0.45 m，抽滤用。6.20 醋酸纤维微孔滤膜：0.45 m，去除颗粒物用。HJ 5452017 4 7 仪器和设备 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的 A 级玻璃量器。7.1 烟气采样器：流量范围 01 L/min。7.2 棕色多孔玻板吸收瓶：100 ml，如图 1 所示。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。d=25 25 50 75 100 d=40 d=35 d=8 60 140 图 1 多孔玻板吸收瓶（单位：mm）7.3 滴定管：25 ml。7.4 玻璃砂芯漏斗：4 号，孔径 515 m。7.5 滤膜夹：尺寸与醋酸纤维微孔滤膜（6.20）相配。8 样品 8.1 样品采集 按照 GB/T 16157 进行