Re: Wykrywanie ozonu

Autor: Kazimierz Warminski <kazimierz.warminski_at_uwm.edu.pl>
Data: Mon 08 May 2006 - 15:37:18 MET DST
Message-ID: <002201c672a4$873d91c0$f80db8d5@uwm.edu.pl>
Content-Type: text/plain; charset="iso-8859-1"

Witam po dluzszj nieobecnosci.
Przepraszam za moj ostatni "pusty" list.

> Mam pytanie, czy znacie moze metody dzieki ktorym mozna
>oznaczac jakosciowo i ilosciowo ozon w atmosferze? bylbym
> bardzo wdzieczny za jakiekolwiek informacje.

A do czego Ci to potrzebne, na jakis referat, czy chcesz poeksperymentowac?
Zajmuje sie zawodowo monitoringiem zanieczyszczen powietrza, zostalem jakby
wywolany do odpowiedzi. Istnieje wiele metod - o kilku z nich ponizej.

(1) Tak jak juz Stanislaw wzmiankowal dobra i prosta metoda jest metoda
wykorzystujaca reakcje O3 z KI:
O3 + 3KI + H2O = KI*I2 (kompleks) + 2 KOH + O2

Stezenie powstalego kompleksu jodu z KI wyznacza sie spektrofotometrycznie
przy dlugosci fali 325 nm, oczywiscie wczesniej nalezy wyznaczyc krzywa
wzorcowa.
Mankamentem metody jest m.in. interferencja z NOx, SO2 i innymi (obok ozonu)
substancjami utleniajacymi w atmosferze (H2O2, PAN i inne ndtlenki). Mozna
jednak inne utleniacze pominac, wystepuja bowiem na poziomie o wiele nizszym
niz sam ozon.
Z kolei SO2 utlenia sie do SO3 przepuszczajac powietrze przez bibule
nasaczona kwasem chromowym. SO2 powoduje zanizenie wynikow, bo reaguje z
ozonem. Jezeli pomiary wykonuje sie latem to wlasciwie SO2 tez mozna
zaniedbac, bo jego poziom latem jest niewielki (poza Gornym Slaskiem), rzedu
kilku mikrogramow / m^3 wobec obserwowanych stezen ozonu ok. 60-150.
Precyzja metody jest na poziomie 5%.

Powazniejszym problemem jest raczej odpowiedni pobor probek powietrza.
Absorberem sa pluczki wypelnione roztworami absorbujacymi (dla ozonu np. 10
g KI, 13,61 g KH2PO4, 14,2 g Na2HPO4 bezw. uzupelnic do 1 l woda destyl.;
fosforany pelnia tu role bufora). Pluczki powinny byc wykonane ze szkla, a
przewody z teflonu. W przypadku metody jodowej dobrze jest zastosowac dwie
pluczki polaczone szeregowo, ze wzgledu na ulatnianie sie jodu.
Aby wyznaczyc ilosciowo stezenie jakiegos zanieczyszczenia nalezy oprócz
wyznaczenia masy pobranej substancji (tu: ozonu) rowniez objetosc powietrza
i to w przeliczeniu na cisnienie i temperature okreslone w unormowaniach
krajowych (w Polsce: 20 oC, 1013 hPa; w USA: 25 oC, 760 torow). Do tego
sluza aspiratory (pompa ssaca + uklad pomiaru przeplywu, temperatury i
cisnienia + uklad sterujacy). Najtansze - rzedu kilku tysiecy PLN.
A dlaczego pompa ssaca? Bo gdybysmy powietrze tloczyli tzn. powietrze
przeplywac bedzie najpierw przez pompe, a dopiero przez roztwor absorbujacy
to mozliwe jest, ze badane zanieczyszczenia wejda w reakcje z elementami
pompy i wyniki uzyskamy zanizone. Dotyczy to zwlaszcza ozonu (!).
To tak w skrocie.

(2) Inne metody to np. pasywne. Nie trzeba miec aspiratora, ale sa obarczone
wiekszym bledem. Polegaja na wystawieniu na dzialanie ozonu substancji z nim
reagujacej naniesionej na odpowiedni nosnik (siatka, membrana PTFE itp.)
umieszczony w probniku pasywnym. Najczesciej uzywa sie NaNO2 i niektorych
barwnikow. Niestety probniki pasywne musza byc wczesniej wywzorcowane.
Jezeli nie beda to jest wtedy metoda jakosciowa, a nie ilosciowa.
Najprostsza metoda pasywna, jakosciowa jest zastosowanie papierka
jodoskrobiowego (KI+skrobia). Sprawdza sie w warunkach podwyzszonych stezen.

(3) Metoda referencyjna w Polsce, UE, USA jest metoda bezposredniej
spektrofotometri UV (automatyczna, ciagla). Analizatory wykonuja pomiar
absorbancji bezposrednio w pobranej probce powietrza przy dlugosci fali
253,7 nm. Uzyskuje sie wyniki chwilowe (z przedzialow kilkusekundowych),
przez cala dobe, przez prawie caly rok. Mozna wiec sledzic zmiany dobowe
stezenia ozonu, a przynajmniej srednie 1-godzinowe, ktore sa potrzebne aby
porownac jest z wartosciami dopuszczalnymi w danym kraju. Niestety metoda
manualna (z poborem na pluczki) tego nie da sie praktycznie wykonac. Stad
jedyna dopuszczalna metoda jest metoda automatyczna. Dopuszczalna - ze
wzgledu na pomiary w ramach Panstwowego Monitoringu Srodowiska. Oczywiscie w
innych przypadkach mozna stosowac inne metody. Nikt nam tego nie zabroni.
Automatyczne analizatory chemiluminescencyjne kosztuja sporo (kilkadziesiat
tysiecy PLN), ale sa dosyc czesto stosowane w monitoringu atmosfery. W
Polsce jest ich juz kilkadziesiat pracujacych w ramach PMS i kilka w
jednostkach naukowych, w tym i w naszej Katedrze. Dane z PMS z kazdego
wojewodztwa sa aktualizowane co 1h i przewaznie dostepne w Internecie. Linki
znalezc mozna na stronach poszczegolnych WIOS-ow.

Pozdrawiam i zapraszam do wspolpracy.

Kazik Warminski
UWM w Olsztynie
Katedra Ochrony Powietrza i Toksykologii Srodowiska

---
www.uwm.edu.pl/kopits/
Received on Mon May 8 15:33:47 2006

To archiwum zostało wygenerowane przez hypermail 2.1.8 : Mon 08 May 2006 - 16:12:00 MET DST