臭氧發(fā)生器濃度怎么檢測及方法
一、為什么要檢測臭氧濃度
1、檢測臭氧濃度的必要性
臭氧是一種強氧化劑，具有很強的殺菌消毒、漂白、除味等特性，因此廣泛應(yīng)用于水消毒、凈化車間殺菌凈化、食品貯藏保鮮、食用菌種植，牛仔洗水脫色，醫(yī)療衛(wèi)生和家庭消毒凈化等方面的產(chǎn)品。在臭氧發(fā)生器生產(chǎn)和應(yīng)用中，一定的臭氧濃度是保證消毒氧化效果、節(jié)約能源和防止污染的重要參數(shù)。
2、臭氧發(fā)生器產(chǎn)量的標定
臭氧發(fā)生器的臭氧產(chǎn)量是其最主要的技術(shù)指標，而臭氧產(chǎn)量是通過測定臭氧濃度和氣量后計算得出。沒有測定臭氧濃度的準確方法就不可能生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，目前市場臭氧發(fā)生器產(chǎn)量虛標主要表現(xiàn)為沒有臭氧濃度指標或不真實。
3、臭氧濃度保證消毒效果
臭氧只有達到足夠的濃度，作用一定時間才能達到消毒殺菌效果。當(dāng)臭氧濃度為 0.08~0.6ppm 時，對空氣中細菌繁殖體中的大腸桿菌作30min ，其平均殺滅率達 84.60~99.9% ，而空氣中臭氧濃度為 0.34~0.85ppm 時，作用 10~30min ，其殺滅率可達 99.47~99.97% 。又如臭氧對空氣消毒時，當(dāng)濃度為 0.21mg/L 時，作用 10min 對金黃色葡萄球菌殺滅率達 90.81% ，如提高濃度為0.72mg/L時，作用時間仍為 10min，殺滅率可達 99.99%一般講臭氧的濃度愈高其殺菌效果愈好。
4、環(huán)境臭氧濃度不能過高
臭氧對人類有益的一面，又是一種對環(huán)境污染的物質(zhì)，臭氧的工業(yè)衛(wèi)生標準大多數(shù)國家最高限值為0.1ppm（0.20mg/m3 ）。因此利用臭氧消毒殺菌濃度不應(yīng)過高，臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量不是越高越好。在使用臭氧發(fā)生器時人不能在房間里面，空間消毒需要等臭氧分解后再進入，水處理多余的臭氧須尾氣處理后再排放。
5、臭氧應(yīng)用工程與設(shè)備需要監(jiān)測臭氧濃度
臭氧發(fā)生器產(chǎn)量及濃度在很大程度上受氣源濕度、冷卻水溫度、放電面的老化等影響，所以要經(jīng)常對臭氧濃度進行檢測。對大型臭氧發(fā)生器，在臭氧發(fā)生器出氣口中安裝高濃度臭氧檢測儀，并有檢測混合后水中臭氧濃度在線臭氧檢測儀，還有檢測排放的尾氣中所含臭氧濃度的臭氧檢測儀。以便控制整個系統(tǒng)處在最佳工作狀態(tài)。
二、臭氧濃度檢測方法
臭氧濃度檢測方法可分為“化學(xué)分析法”、“物理分析法”、“物理化學(xué)分析法”三類。
1.化學(xué)檢測法
1.1 碘量法
碘量法是最常用的臭氧測定方法，我國和許多國家均把此法作為測定氣體臭氧濃度的標準方法，我國建設(shè)部發(fā)布的《臭氧發(fā)生器臭氧濃度、產(chǎn)量、電耗的測量》標準 CJ/T 3028.2—94 中即規(guī)定使用碘量法。其原理為強氧化劑臭氧（O 3）與碘化鉀（KI）水溶液反應(yīng)生成游離碘（I 2）。臭氧還原為氧氣。反應(yīng)式為：
O 3 + 2KI + H 2 O → O 2 + I 2 + 2KOH
游離碘顯色，依在水中濃度由低至高呈淺黃至深紅色。
利用硫代硫酸鈉(NaS2O3)標準液滴定，游離碘變?yōu)榈饣c（NaI）反應(yīng)終點為完全褪色止。碘量法優(yōu)點為顯色直觀。不需要貴重儀器。缺點是易受其氧化劑如 NO、CI 2 等物質(zhì)的干擾，在重要檢測時應(yīng)減除其它氧化物質(zhì)的影響。
1.2 比色法
比色法是根據(jù)臭氧與不同化學(xué)試劑的顯色或脫色反應(yīng)程度來確定臭氧濃度的方法。按比色手段分為人工色樣比色與光度計色。此法多用于檢測水溶解臭氧濃度 . 國內(nèi)檢測瓶裝水臭氧溶解濃度有使用碘化鉀、鄰聯(lián)甲胺等比色液的。其方式是利用檢測樣品顯色液管相比較，確定測樣臭氧溶解度值，要求精確的，則利用分光光度計檢測。 國外利用此法做成臭氧檢測儀，配制標準工具與藥品作為現(xiàn)場抽檢使用，很方便。
1.3 檢測管
將臭氧氧化可變化試劑浸漬在載體上，作為反應(yīng)劑封裝在標準內(nèi)徑的玻璃管內(nèi)做成測管，使用時將檢測管兩端切斷，把抽氣器接到檢測管出氣端吸取定量臭氧氣體，臭氧濃度與檢測管內(nèi)反應(yīng)劑柱變色長度成正比，通過刻度值讀取濃度值。 。
2.物理方法
物理方法分析臭氧濃度現(xiàn)在最流行的是紫外線吸收法。它是利用臭氧對 254nm 波長的紫外線特征吸收的特性，依據(jù)比爾—郎伯定律制造出的臭氧檢測儀，只要選擇合適長度的吸收池，就可以檢測 0.002mg/m3~5% （ vol ）濃度的臭氧。其線形在 4~5 個數(shù)量級內(nèi)都很好。該法已被我國作為環(huán)境空氣中測定臭氧的標準方法（GB1/T1154348 ）。紫外線吸收法不但可以適用于檢測氣體中臭氧濃度，也可以檢測水中溶存的臭氧濃度。
3. 物理化學(xué)方法
3.1 靛藍二分光光度法
其原理是含臭氧的氣體在有多孔玻板的吸收管中通過蘭色的 IDS 溶液，生成的溶液用分光廣度計在 610nm 處測量，通過計算得出臭氧濃度。這種方法操作比較復(fù)雜，用于檢測環(huán)境中臭氧濃度或作為基準用來標定物理方法儀器（低濃度）。
IDS 法也被定為國家標準用來測定環(huán)境中的臭氧濃度（ GB/T15437 ）。
3.2 化學(xué)發(fā)光法
該法是利用臺過量的乙烯（或 NO ）與臭氧發(fā)生化學(xué)發(fā)光，用光電倍增管接受發(fā)光光強來計算出臭氧的濃度。此法在上世紀七、八十年代很盛行，曾經(jīng)被美國 ERP 列為環(huán)境檢測標準方法之一?，F(xiàn)已被紫外法所取代。
4.水中臭氧檢測方法
測量水中溶存臭氧濃度除了用碘量法和紫外線吸收法之外，近年來普遍采用了一種稱之為“膜電極”的電化學(xué)方法，它是用一個帶有可更換的能滲透臭氧的半透膜的探頭和微處理器組成。測量時將探頭敏感部分置于臭氧水中，在陰陽極之間加一固定極化電壓，溶存的臭氧透過半透膜到達陰極表面并被還原，產(chǎn)生與臭氧濃度成正比的擴散電流，擴散電流大小。
5.1 氣體中臭氧濃度表示方法
一種是以單位體積內(nèi)所含臭氧的質(zhì)量數(shù)表示，常用的單位有 mg/L 、 mg/m
我國各種標準均采用質(zhì)量濃度。
22.4 —— NPT （標準狀態(tài)， 273K ， 101.3kPa ，即 0 ℃， 760mmHg ）的氣體摩爾體積
在美國、日本和國際全球檢測系統(tǒng)內(nèi)的標準狀態(tài)是指 298K （ 25 ℃）和 101.3kPa （ 760mmHg ）這時的氣體體積為 24.45L/mol ，這樣
1ppm = 1.963mg/m 3 。
還有一種用重量百分比來表示臭氧的濃度。一般用 % （ wt ）表示， % （ wt ）的含義是：臭氧的質(zhì)量 / 含有臭氧氣體的質(zhì)量× 100% 。
這樣，在標準狀態(tài)下
1ppm = 2.14mg/m 3 = 1.66 × 10 -4 % （ wt ）
1% （ wt ）（空氣中） = 12.93g/m 3 = 6042ppm
1% （ wt ）（氧氣中） =14.3g/m 3 = 6682ppm
空氣密度為 1293g/m 3 ，氧氣密度為 1430g/m 3 。
5.2 表示水中溶存臭氧的單位有 1mg/l = 1g/m 3 = 1ppm
6.6 臭氧檢測儀要定時進行標定，以保證測量數(shù)據(jù)可靠。
