臭氧老化試驗箱中臭氧濃度的檢測方法

鄧潤芝

摘 要：在大氣環(huán)境中，臭氧含量小于0.05μmol/mol，此為材料出現(xiàn)龜裂狀況的重要原因。臭氧老化試驗箱主要作用在于強化與模擬臭氧條件，探析臭氧對一般材料的作用規(guī)律，及時對材料防護(hù)功能與抗臭氧老化性能的有效方式進(jìn)行鑒定，并借助切實可行的防老化舉措，從而使相關(guān)制品的使用年限得到延長。臭氧老化試驗箱中所含有的臭氧濃度誤差，會對最終測驗結(jié)果產(chǎn)生直接影響。現(xiàn)階段，我國臭氧老化試驗箱的檢測方式與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容還有所缺失。本文以臭氧濃度檢測方法分析為出發(fā)點，詳述了臭氧老化試驗箱中臭氧濃度的檢測方法選擇，最終對臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測方法進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞：臭氧老化試驗箱；臭氧濃度；檢測方法

中圖分類號：O652 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）20-0007-02

臭氧為強氧化劑，其有著較強漂白、殺菌以及除味等優(yōu)勢特點，所以在食品保鮮、與水消毒等產(chǎn)品中應(yīng)用的極為普遍。對于臭氧老化試驗箱中臭氧濃度的檢測方法來說，可以借助紫外光度法與碘量法來落實對臭氧濃度的有效檢測，且保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 臭氧濃度的檢測方法

對臭氧濃度的檢測方法來說，主要包括碘量法、紫外光度法、庫倫法、分光光度法以及半導(dǎo)體傳感器法等。針對此，應(yīng)對每種方法進(jìn)行詳細(xì)分析，判斷每種方法對臭氧濃度檢測所能夠產(chǎn)生的效果，從而對不同檢測方法予以有針對性的使用。臭氧濃度的檢測方法，主要內(nèi)容體現(xiàn)如下：

1.1 碘量法

碘化鉀（KI）水溶液和臭氧（O3）氣體反應(yīng)游離碘（I2），以硫代硫酸鈉（Na2S2O3）溶液實施滴定，以淀粉為指示劑，針對硫代硫酸鈉溶液實際消耗程度，對臭氧濃度進(jìn)行計算。

O3+2KI+H2O→O2+I2+2KOH

I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6

這一方式具備經(jīng)濟(jì)、直觀等優(yōu)點，但同時也有一定弊端，如該方式需運用量筒、滴定管和相關(guān)化學(xué)試劑等，攜帶起來很不方便，并很容易受到某些氧化劑的影響，同時此方式也會受到一些外在原因影響[1]。所以，在實際運用中，應(yīng)充分衡量諸多因素，最終再對檢測方法予以判定，這樣才能夠使臭氧濃度的檢測結(jié)果獲得準(zhǔn)確。

1.2 紫外光度法

紫外光度法主要是以臭氧波長在254nm最大吸收值，對紫外光予以減弱，而后通過電子電路、以及光電元件等進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出，這種方式不但精準(zhǔn)，還能夠?qū)嵤┰诰€測量，具有較強抗干擾能力以及使用便捷等諸多優(yōu)勢特點。紫外光度法屬于物理檢測方法的一種，其可進(jìn)行實時檢測，即使在紫外光強度作用下，分解速率常數(shù)也不會發(fā)生變化。可見，紫外光度法為一種行之有效的臭氧濃度檢測方法，因此應(yīng)對這一方法的運用加以重視。

1.3 庫倫法

對庫倫臭氧分析儀來說，若不小心被空氣所侵入，電解液就會經(jīng)過陰極不斷循環(huán)。空氣中的臭氧會對鹵素離子產(chǎn)生影響，臭氧會將其氧化為鹵素。鹵素和臭氧兩者之間的反應(yīng)是以化學(xué)劑量實施的，在陰極并未還原時，鹵素是不會受到影響的。原電池和臭氧濃度兩者之間若以正比的狀態(tài)存在，那么就能夠?qū)Τ粞鯘舛葘嵤┯嬎懔耍谶@種情況下，所計算出的臭氧濃度的準(zhǔn)確性也能夠得到一定保障[2]。另外，傳感器應(yīng)針對溫度等實施補償，其所需時間較長，通常為0.5至24個小時，且對所處環(huán)境也有著較高要求。因此，在使用庫侖法時，應(yīng)先對環(huán)境條件加以明晰，而后再決定是否運用這種方法，切勿以盲目的方式，對該方法加以運用，如此不但難以達(dá)到預(yù)期的檢測效果，還會對檢測效率與檢測質(zhì)量等產(chǎn)生影響，難以對臭氧濃度檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性加以保證，這就使得臭氧濃度檢測喪失了其原本價值[3]。

1.4 分光光度法

分光光度法的運用效果是較為良好的。詳細(xì)來說，空氣中所含有的臭氧，在某種情況下，會和靛藍(lán)二硫磺鈉摩爾反應(yīng)，反應(yīng)為靛紅二硫酸鈉。對吸光度測定而言，應(yīng)針對藍(lán)色變化狀況對臭氧濃度實施檢測，以檢測出準(zhǔn)確濃度。分光光度法對臭氧濃度檢測極為有效，但這一方法在實施過程中，所需借助的設(shè)備是很多的，所以還應(yīng)根據(jù)自身狀況，以及其它因素，對分光光度法加以運用，從而實現(xiàn)對臭氧濃度的良好檢測。

1.5 半導(dǎo)體傳感器法

半導(dǎo)體傳感器法主要是針對金屬半導(dǎo)體氧化物和金屬氧化物檢測元件和臭氧共同作用下產(chǎn)生反應(yīng)，使得載流子運動為特點的伏安特征、亦或者表面電位改變情況對臭氧濃度實施檢測的。以機理層面來分析，可將其劃分為表面電位型、體積控制型與表面電位型[4]。其中表面電位型一般是利用半導(dǎo)體對氣體進(jìn)行吸附表面電位產(chǎn)生氣體原件。表面控制型是運用氣體吸附半導(dǎo)表面出現(xiàn)的半導(dǎo)率變化元件。體積控制型則是以氣體反應(yīng)和半導(dǎo)體為前提，體積所產(chǎn)生的變化，使得電導(dǎo)率發(fā)生變化這一工作原理，該方式具備靈敏性好、結(jié)構(gòu)簡單以及反應(yīng)快等諸多優(yōu)勢特點，但其也具有一定劣勢，如線性范圍偏小，較為容易受到干擾等，特別是溫度因素的干擾。所以，在使用半導(dǎo)體傳感器法時，務(wù)必要對溫度條件進(jìn)行了解，若發(fā)現(xiàn)溫度條件和方法運用兩者之間存在某種不適應(yīng)性，那么就絕不應(yīng)運用該方法，以防止對臭氧濃度檢測結(jié)果造成影響，致使臭氧濃度檢測結(jié)果尤為不準(zhǔn)確。但若發(fā)現(xiàn)溫度等條件較為適合，那么就應(yīng)積極運用此方法，增強抽樣檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而得出準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)。

2 臭氧老化試驗箱中臭氧濃度的檢測方法選擇

臭氧老化試驗箱的主要用途為強化與模擬大氣環(huán)境中的臭氧狀態(tài)，通常情況下，其濃度會設(shè)置為1.0μmol/mol、5.0μmol/mol、500μmol/mol等。臭氧老化試驗箱自身體積相對較重，在檢測期間，應(yīng)以現(xiàn)場安裝環(huán)境為主，相比化學(xué)實驗室，現(xiàn)場環(huán)境的穩(wěn)定程度肯定有所落后，會影響到臭氧濃度檢測工作的開展，所以對臭氧老化試驗箱中的臭氧濃度檢測原則來說，要將環(huán)境條件當(dāng)作重要依據(jù)，同時對相關(guān)檢測設(shè)備的選擇來說，也應(yīng)盡量選擇那些便于攜帶的設(shè)備，以降低攜帶設(shè)備的負(fù)擔(dān)，確保其能夠為臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測工作的開展提供良好輔助，促進(jìn)該項檢測工作效率與質(zhì)量的提高[5]。

依據(jù)半導(dǎo)體傳感器原理以及庫倫法為原則的臭氧濃度檢測穩(wěn)定性較強，但環(huán)境因素對其的影響會偏大。為保證臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，則應(yīng)對相關(guān)儀器的穩(wěn)定性加以保持，最好先保持24小時。但應(yīng)明確的是，在檢測低濃度臭氧時，儀器檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性是低于其它檢測方式的，所以其對臭氧老化試驗箱中臭氧濃度的檢測并不適用，相較而言，室內(nèi)環(huán)境更適合于這一檢測方式。因此，在進(jìn)行臭氧老化試驗箱中臭氧濃度現(xiàn)場檢測時，并不建議過多運用儀器。靛藍(lán)二硫酸鈉法在檢測臭氧老化試驗箱中臭氧濃度的準(zhǔn)確性很高，但這一方法對環(huán)境的要求也是極高的，且需借助一定輔助方式，如分光光度計、以及水浴鍋等設(shè)備的輔助，但分光光度計并不適于帶出運用的，同時其檢測范圍也相對較小，所以不少臭氧老化試驗箱實際檢測條件和靛藍(lán)二硫酸鈉法兩者之間并不協(xié)調(diào)，甚至難以實現(xiàn)對臭氧老化試驗箱中臭氧濃度予以良好檢測[6]。

綜上所述，建議運用紫外光度法和碘量法來進(jìn)行臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測，這兩種檢測方法不但適用于現(xiàn)場檢測，同時也能夠?qū)Τ粞趵匣囼炏渲谐粞鯘舛葯z測結(jié)果的準(zhǔn)確性予以一定程度的保障，這正是臭氧濃度現(xiàn)場檢測所需必要前提。

3 臭氧老化試驗箱中臭氧濃度的檢測方法

對臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測方法來說，最為有效的兩種方法為碘量法和紫外光度法，相較于其他方法，這兩種方法的優(yōu)勢非常明顯，不僅能夠?qū)ζ渌椒ǖ牟蛔阒幖右詮浹a，還能夠發(fā)揮出切實作用，強化臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，確保該項檢測工作的有效開展。可見，在進(jìn)行臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測時，應(yīng)重視對這兩種方法的運用，從而對臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測工作的開展加以保障。臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測方法，詳細(xì)內(nèi)容體現(xiàn)如下：

3.1 碘量法

在臭氧老化試驗箱中進(jìn)行臭氧濃度檢測時，應(yīng)對碘量法予以合理、科學(xué)運用，使其優(yōu)勢作用可以得到凸顯。其具體方法如下，應(yīng)先把聚四氟乙烯管其中一個采樣口設(shè)置在中心部位，另外一個以臭氧老化試驗箱上的采樣口為主，進(jìn)行吸收裝置的連接，而后借助泵把臭氧老化試驗箱內(nèi)的多余氣體抽出，完成對臭氧氣體的采樣，隨后對臭氧老化試驗箱中臭氧濃度實施檢測，以得出準(zhǔn)確的檢測結(jié)果[7]。由此可見，碘量法對臭氧老化試驗箱中臭氧濃度的檢測十分有效，所以，在實際檢測中，務(wù)必要根據(jù)現(xiàn)場檢測情況，對這一方法加以運用，使其能夠?qū)Τ粞趵匣囼炏渲谐粞鯘舛鹊臋z測發(fā)揮出重要作用。

3.2 紫外光度法

抽樣檢測部分主要是由氣路、與檢測這兩種系統(tǒng)組成，其中光學(xué)檢測系統(tǒng)的構(gòu)成元素為光吸收池、光源汞燈、以及光電二極管。若空氣涌入其中，會被劃分為兩路，一路作為零空氣。零空氣是在過濾器作用下而形成的，并不包含反應(yīng)空氣和臭氧。一路作為樣品空氣。以上兩種空氣都是受電磁閥影響，而交替涌入吸收池的。在運用紫外光度法之初，應(yīng)先對臭氧分析儀熱機穩(wěn)定，而后遵照一定要求與規(guī)范，對紫外光度法加以運用，一方面要把分析儀與臭氧老化試驗箱兩者實施連接，另一方面在確保分析儀狀態(tài)穩(wěn)定之后，應(yīng)讀取臭氧老化試驗箱中臭氧濃度讀數(shù)，所讀出的數(shù)值就為臭氧老化試驗箱中臭氧濃度值[8]。同時，運用這一方法，不僅能夠使臭氧濃度值的準(zhǔn)確性得到保障，還能夠大大提升臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測效率，使該項檢測工作能夠獲得順利進(jìn)行。

4 結(jié)語

總而言之，本文通過對臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測方法進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)碘量法和紫外光度法的運用效果最為明顯，這兩種方式不但適用于現(xiàn)場環(huán)境，且在檢測上也具備一定準(zhǔn)確性。因此，在開展臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測工作時，應(yīng)對以上兩種方式加以有效運用，以推動該項檢測工作的良好開展，保證臭氧老化試驗箱中臭氧濃度檢測方法的有效性，從而提高檢測的質(zhì)量，促進(jìn)檢測工作高效率、高質(zhì)量的進(jìn)行，同時也實現(xiàn)我國社會的和諧穩(wěn)定發(fā)展。

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