臭氧发生器臭氧浓度、产量的测量和计算方法

 臭氧发生器臭氧浓度、产量的测量和计算方法
本附录适用于以电为能源臭氧发生器的臭氧浓度、产量的测定，采用CJ/T3028.2－94的方法。

A.1 臭氧浓度的测定：

A.1.1 原理：臭氧（O3）是一种强氧化剂，与碘化钾（KI）水溶液反应可游离出碘，在取样结束并对溶液酸化后，用0.1000mol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准溶液并以淀粉溶液为指示剂对游离碘进行滴定，根据硫代硫酸钠标准溶液的消耗量计算臭氧量，其反应式为：

O3+2KI+H2O      O2+I2+2KOH

I2+2Na2S2O3       2NaI+Na2S4O6

A.1.2 试剂：

A.1.2.1 碘化钾溶液（20％）：溶解200g碘化钾（分析纯）于1000ml煮沸后冷却的蒸馏水中，用棕色瓶保存于冰箱中，至少储存一天后再用。

A.1.2.2  1:5硫酸溶液：量取浓硫酸（p=1.84；分析纯）溶于5倍体积的蒸馏水中。

A.1.2.3  0.1000mol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3·H2O)标准溶液：

用分析天平准确称取24.817g硫代硫酸钠（分析纯）用新煮沸冷却的蒸馏水定溶于1000ml的容量瓶中，或称取25g硫代硫酸钠（分析纯）溶于1000ml新煮沸冷却的蒸馏水中，此溶液硫代硫酸钠浓度约为0.1mol/L，再加入0.2g碳酸钠(Na2 CO3)或5ml三氯甲烷（CHCl3）；标定调整浓度到0.1000mol/L，，贮于棕色瓶中，储存的时间过长时，使用前需重新标定。

A.1.2.4 淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用冷水调成悬浮浆，然后加入约80ml煮沸水中，边加边搅拌，稀释至100ml，煮沸几分钟后放置沉淀过夜，取上清液使用，如需较长时间保存可加入1.25g水杨酸或0.4g氯化锌。

A.1.3 试验仪器、设备及其要求

A.1.3.1 三角洗瓶500ml（吸收瓶）。

A.1.3.2 滴定管50ml，宜用精密滴点管。

A.1.3.3 湿式气体流量计，容量5L。

A.1.3.4 量筒20ml，500ml各一只。

A.1.3.5 刻度吸管（吸量管）10ml

A.1.3.6 容量瓶100ml。

A.1.3.7 聚乙烯或聚氯乙烯软管，用于输送含臭氧气体，不可使用橡胶管。

A.1.4 实验程序：

量取20ml的碘化钾溶液，倒入500ml吸收瓶中，再加入350ml蒸馏水，待臭氧发生器运行稳定后于臭氧气体出口处取样，先通入吸收瓶对臭氧进行吸收后再通过湿式气体流量计对气体计量，气体通过量为2000ml（时间控制在4min左右）停止取样后立即加入5ml（1＋5）硫酸溶液（使pH值降至2.0以下）并摇匀，静置5min，用0.1000mol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定，待溶液呈浅黄色时加入淀粉溶液

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几滴（约1ml），继续小心迅速地滴定到颜色消失为止，记录硫代硫酸钠标准溶液用量。

A.1.5 臭氧浓度的计算

式中CO3      臭氧浓度mg/L

    ANa      硫代硫酸钠标准溶液用量ml

B        硫代硫酸钠溶液浓度mol/L

V0       臭氧化气体取样体积ml

臭氧浓度等于3mg/L时，此测试结果的精密度在1％以内。

A.2 臭氧产量的测定

A.2.1 原理：臭氧浓度数值与进入臭氧发生器总气体量数值和的乘积即为产量。

A.2.2 设备、仪器及对其要求

压力表：1.5级       气体转子流量计：工业级

A.2.3 气体流量的修正计算

流量计使用时被测气体的温度、压力，往往与流量计分度标定时有所不同。因此，使用时读数的流量显示值，常常不是流经流量计气体的真实反映，必须予以修正。其公式如下：

  m3/h或L/h

式中：QN        标准状态下，气体实际流量m3/h或L/h；

      QS        测量（试验）状态下，气体在仪表中的显示流量M3/h或L/h；

      PS        测量（试验）状态下，气体的压力：Pa；

      TN        仪表标定时的绝对温度。（273.15+2）K；

      TS        测量（试验）状态下，气体的温度 K；

      PN        仪表标定状态时的绝对压力(一个标准大气压1.01325×105Pa)

A.2.4 臭氧产量的计算：

DO3＝CO3·QN（g或mg）

式中  DO3  臭氧产量g或mg

注：本标准可同时对臭氧发生器所耗电能进行测量。

1． 原理：臭氧发生器实测消耗电功率与单位臭氧产量之比为电耗。

2． 设备、仪器

电压表(伏特表)   0.5级

电流表(安培表)   0.5级

功率表(瓦特表)   0.5级

静电高电压表    1.5级

电度表          2.0级

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3.电耗计算：以功率表测得数值或电度表单位时间内记录累积数值与单位时间内臭氧产量之比即为电耗。公式如下：

式中：P ¾ 臭氧单位电耗，W·h/g·O3或kW·h/kg·O3

      W ¾ 电功率W或kW

      AH ¾ 电度表单位时间内累积数值，kW·h