臭氧老化试验箱中臭氧浓度的检测方法

邓润芝

摘 要：在大氣环境中，臭氧含量小于0.05μmol/mol，此为材料出现龟裂状况的重要原因。臭氧老化试验箱主要作用在于强化与模拟臭氧条件，探析臭氧对一般材料的作用规律，及时对材料防护功能与抗臭氧老化性能的有效方式进行鉴定，并借助切实可行的防老化举措，从而使相关制品的使用年限得到延长。臭氧老化试验箱中所含有的臭氧浓度误差，会对最终测验结果产生直接影响。现阶段，我国臭氧老化试验箱的检测方式与相关标准等内容还有所缺失。本文以臭氧浓度检测方法分析为出发点，详述了臭氧老化试验箱中臭氧浓度的检测方法选择，最终对臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测方法进行探析。

关键词：臭氧老化试验箱；臭氧浓度；检测方法

中图分类号：O652 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）20-0007-02

臭氧为强氧化剂，其有着较强漂白、杀菌以及除味等优势特点，所以在食品保鲜、与水消毒等产品中应用的极为普遍。对于臭氧老化试验箱中臭氧浓度的检测方法来说，可以借助紫外光度法与碘量法来落实对臭氧浓度的有效检测，且保证检测结果的准确性。

1 臭氧浓度的检测方法

对臭氧浓度的检测方法来说，主要包括碘量法、紫外光度法、库伦法、分光光度法以及半导体传感器法等。针对此，应对每种方法进行详细分析，判断每种方法对臭氧浓度检测所能够产生的效果，从而对不同检测方法予以有针对性的使用。臭氧浓度的检测方法，主要内容体现如下：

1.1 碘量法

碘化钾（KI）水溶液和臭氧（O3）气体反应游离碘（I2），以硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液实施滴定，以淀粉为指示剂，针对硫代硫酸钠溶液实际消耗程度，对臭氧浓度进行计算。

O3+2KI+H2O→O2+I2+2KOH

I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6

这一方式具备经济、直观等优点，但同时也有一定弊端，如该方式需运用量筒、滴定管和相关化学试剂等，携带起来很不方便，并很容易受到某些氧化剂的影响，同时此方式也会受到一些外在原因影响[1]。所以，在实际运用中，应充分衡量诸多因素，最终再对检测方法予以判定，这样才能够使臭氧浓度的检测结果获得准确。

1.2 紫外光度法

紫外光度法主要是以臭氧波长在254nm最大吸收值，对紫外光予以减弱，而后通过电子电路、以及光电元件等进行数据输出，这种方式不但精准，还能够实施在线测量，具有较强抗干扰能力以及使用便捷等诸多优势特点。紫外光度法属于物理检测方法的一种，其可进行实时检测，即使在紫外光强度作用下，分解速率常数也不会发生变化。可见，紫外光度法为一种行之有效的臭氧浓度检测方法，因此应对这一方法的运用加以重视。

1.3 库伦法

对库伦臭氧分析仪来说，若不小心被空气所侵入，电解液就会经过阴极不断循环。空气中的臭氧会对卤素离子产生影响，臭氧会将其氧化为卤素。卤素和臭氧两者之间的反应是以化学剂量实施的，在阴极并未还原时，卤素是不会受到影响的。原电池和臭氧浓度两者之间若以正比的状态存在，那么就能够对臭氧浓度实施计算了，在这种情况下，所计算出的臭氧浓度的准确性也能够得到一定保障[2]。另外，传感器应针对温度等实施补偿，其所需时间较长，通常为0.5至24个小时，且对所处环境也有着较高要求。因此，在使用库仑法时，应先对环境条件加以明晰，而后再决定是否运用这种方法，切勿以盲目的方式，对该方法加以运用，如此不但难以达到预期的检测效果，还会对检测效率与检测质量等产生影响，难以对臭氧浓度检测结果的准确性加以保证，这就使得臭氧浓度检测丧失了其原本价值[3]。

1.4 分光光度法

分光光度法的运用效果是较为良好的。详细来说，空气中所含有的臭氧，在某种情况下，会和靛蓝二硫磺钠摩尔反应，反应为靛红二硫酸钠。对吸光度测定而言，应针对蓝色变化状况对臭氧浓度实施检测，以检测出准确浓度。分光光度法对臭氧浓度检测极为有效，但这一方法在实施过程中，所需借助的设备是很多的，所以还应根据自身状况，以及其它因素，对分光光度法加以运用，从而实现对臭氧浓度的良好检测。

1.5 半导体传感器法

半导体传感器法主要是针对金属半导体氧化物和金属氧化物检测元件和臭氧共同作用下产生反应，使得载流子运动为特点的伏安特征、亦或者表面电位改变情况对臭氧浓度实施检测的。以机理层面来分析，可将其划分为表面电位型、体积控制型与表面电位型[4]。其中表面电位型一般是利用半导体对气体进行吸附表面电位产生气体原件。表面控制型是运用气体吸附半导表面出现的半导率变化元件。体积控制型则是以气体反应和半导体为前提，体积所产生的变化，使得电导率发生变化这一工作原理，该方式具备灵敏性好、结构简单以及反应快等诸多优势特点，但其也具有一定劣势，如线性范围偏小，较为容易受到干扰等，特别是温度因素的干扰。所以，在使用半导体传感器法时，务必要对温度条件进行了解，若发现温度条件和方法运用两者之间存在某种不适应性，那么就绝不应运用该方法，以防止对臭氧浓度检测结果造成影响，致使臭氧浓度检测结果尤为不准确。但若发现温度等条件较为适合，那么就应积极运用此方法，增强抽样检测结果的准确性，从而得出准确的检测数据。

2 臭氧老化试验箱中臭氧浓度的检测方法选择

臭氧老化试验箱的主要用途为强化与模拟大气环境中的臭氧状态，通常情况下，其浓度会设置为1.0μmol/mol、5.0μmol/mol、500μmol/mol等。臭氧老化试验箱自身体积相对较重，在检测期间，应以现场安装环境为主，相比化学实验室，现场环境的稳定程度肯定有所落后，会影响到臭氧浓度检测工作的开展，所以对臭氧老化试验箱中的臭氧浓度检测原则来说，要将环境条件当作重要依据，同时对相关检测设备的选择来说，也应尽量选择那些便于携带的设备，以降低携带设备的负担，确保其能够为臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测工作的开展提供良好辅助，促进该项检测工作效率与质量的提高[5]。

依据半导体传感器原理以及库伦法为原则的臭氧浓度检测稳定性较强，但环境因素对其的影响会偏大。为保证臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测结果的准确性，则应对相关仪器的稳定性加以保持，最好先保持24小时。但应明确的是，在检测低浓度臭氧时，仪器检测结果的准确性是低于其它检测方式的，所以其对臭氧老化试验箱中臭氧浓度的检测并不适用，相较而言，室内环境更适合于这一检测方式。因此，在进行臭氧老化试验箱中臭氧浓度现场检测时，并不建议过多运用仪器。靛蓝二硫酸钠法在检测臭氧老化试验箱中臭氧浓度的准确性很高，但这一方法对环境的要求也是极高的，且需借助一定辅助方式，如分光光度计、以及水浴锅等设备的辅助，但分光光度计并不适于带出运用的，同时其检测范围也相对较小，所以不少臭氧老化试验箱实际检测条件和靛蓝二硫酸钠法两者之间并不协调，甚至难以实现对臭氧老化试验箱中臭氧浓度予以良好检测[6]。

综上所述，建议运用紫外光度法和碘量法来进行臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测，这两种检测方法不但适用于现场检测，同时也能够对臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测结果的准确性予以一定程度的保障，这正是臭氧浓度现场检测所需必要前提。

3 臭氧老化试验箱中臭氧浓度的检测方法

对臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测方法来说，最为有效的两种方法为碘量法和紫外光度法，相较于其他方法，这两种方法的优势非常明显，不仅能够对其他方法的不足之处加以弥补，还能够发挥出切实作用，强化臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测结果的准确性，确保该项检测工作的有效开展。可见，在进行臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测时，应重视对这两种方法的运用，从而对臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测工作的开展加以保障。臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测方法，详细内容体现如下：

3.1 碘量法

在臭氧老化试验箱中进行臭氧浓度检测时，应对碘量法予以合理、科学运用，使其优势作用可以得到凸显。其具体方法如下，应先把聚四氟乙烯管其中一个采样口设置在中心部位，另外一个以臭氧老化试验箱上的采样口为主，进行吸收装置的连接，而后借助泵把臭氧老化试验箱内的多余气体抽出，完成对臭氧气体的采样，随后对臭氧老化试验箱中臭氧浓度实施检测，以得出准确的检测结果[7]。由此可见，碘量法对臭氧老化试验箱中臭氧浓度的检测十分有效，所以，在实际检测中，务必要根据现场检测情况，对这一方法加以运用，使其能够对臭氧老化试验箱中臭氧浓度的检测发挥出重要作用。

3.2 紫外光度法

抽样检测部分主要是由气路、与检测这两种系统组成，其中光学检测系统的构成元素为光吸收池、光源汞灯、以及光电二极管。若空气涌入其中，会被划分为两路，一路作为零空气。零空气是在过滤器作用下而形成的，并不包含反应空气和臭氧。一路作为样品空气。以上两种空气都是受电磁阀影响，而交替涌入吸收池的。在运用紫外光度法之初，应先对臭氧分析仪热机稳定，而后遵照一定要求与规范，对紫外光度法加以运用，一方面要把分析仪与臭氧老化试验箱两者实施连接，另一方面在确保分析仪状态稳定之后，应读取臭氧老化试验箱中臭氧浓度读数，所读出的数值就为臭氧老化试验箱中臭氧浓度值[8]。同时，运用这一方法，不仅能够使臭氧浓度值的准确性得到保障，还能够大大提升臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测效率，使该项检测工作能够获得顺利进行。

4 结语

总而言之，本文通过对臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测方法进行比较，发现碘量法和紫外光度法的运用效果最为明显，这两种方式不但适用于现场环境，且在检测上也具备一定准确性。因此，在开展臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测工作时，应对以上两种方式加以有效运用，以推动该项检测工作的良好开展，保证臭氧老化试验箱中臭氧浓度检测方法的有效性，从而提高检测的质量，促进检测工作高效率、高质量的进行，同时也实现我国社会的和谐稳定发展。

参考文献

[1]闫鹏魏.硅酸铁催化臭氧氧化水中对氯硝基苯应用研究[D].哈尔滨工业大学，2017.

[2]余晓栋.基于紫外臭氧的COD在线检测方法研究[D].江南大学，2017.

[3]尚會建.非均相臭氧—光催化氧化高盐含氰废水的工艺研究[D].天津大学，2016.

[4]张爱亮，蔡泽仁，施禅臻，等.臭氧老化试验箱中臭氧浓度的检测方法[J].上海计量测试，2016，（2）：35-37+41.

[5]相龙龙.臭氧浓度实时在线检测系统的设计[D].海南大学，2015.

[6]刘源.差分吸收光谱法测量臭氧浓度的研究[D].哈尔滨工业大学，2012.

[7]孙利利.H2O2/O3工艺控制溴酸盐生成及有机物去除的研究[D].清华大学，2012.

[8]赵雷.超声强化臭氧/蜂窝陶瓷催化氧化去除水中有机物的研究[D].哈尔滨工业大学，2008.