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HJ 504 环境空气 臭氧的测定 靛蓝二磺酸钠分光光度法

臭氧与吸收液中蓝色的靛蓝二磺酸钠等摩尔反应褪色,在 610 nm 测吸光度,按蓝色减退的程度定量。本页按条款整理了标定与计算公式、质控要求和合成数据的完整计算过程。

现行版 HJ 504-2009 · 依据官方原文编写、逐条对照原文自核(2026-11-02)· 示例为合成数据

方法身份

现行版
HJ 504-2009
名称
环境空气 臭氧的测定 靛蓝二磺酸钠分光光度法
发布日期
2009-10-20
实施日期
2009-12-01
代替
GB/T 15437-1995
状态
现行(生态环境部 2018 年第 31 号公告发布本标准修改单,2018-09-01 起实施:第 7 章采样体积改为参比状态(298.15 K,1013.25 hPa)。本页公式已按修改单。) · 2026-11-02 核查

适用范围

  • 适用于环境空气中臭氧的测定;相对封闭环境(如室内、车内等)空气中臭氧的测定也可参照。(第 1 章)
  • 采样体积 30 L 时检出限 0.010 mg/m³,测定下限 0.040 mg/m³;吸收液 2.5 μg/ml 或 5.0 μg/ml 时测定上限分别为 0.50 mg/m³ 或 1.00 mg/m³,超过时可适当减少采样体积。(第 1 章)
  • 二氧化氮使结果偏高,约为二氧化氮质量浓度的 6%;二氧化硫、硫化氢、PAN、氟化氢分别高于 750、110、1 800、2.5 μg/m³ 时干扰测定;氯气、二氧化氯使结果偏高。(9.1)
  • 已按生态环境部 2018 年第 31 号公告修改单:结果计算用的采样体积为换算到参比状态(298.15 K,1013.25 hPa)的体积 Vᵣ,不再是标准状态(273 K)体积。(第 7 章(2018 年修改单))

原理:空气中的臭氧在磷酸盐缓冲溶液存在下,与吸收液中蓝色的靛蓝二磺酸钠(IDS)等摩尔反应,褪色生成靛红二磺酸钠,在 610 nm 测吸光度,根据蓝色减退的程度定量(第 2 章)。

计算公式与符号说明

每毫升 IDS 溶液相当于臭氧的质量浓度(3.9 式(1))

ρ = (c₁V₁ − c₂V₂) ÷ V × 12.00 × 10³

ρ
每毫升靛蓝二磺酸钠溶液相当于臭氧的质量浓度,μg/ml
c₁
溴酸钾-溴化钾标准溶液(3.2)的浓度,mol/L
V₁
加入溴酸钾-溴化钾标准溶液的体积,ml
c₂
滴定所用硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L
V₂
滴定所用硫代硫酸钠标准溶液的体积,ml
V
IDS 标准贮备溶液(3.9)的体积,ml
12.00
臭氧(1/4 O₃)的摩尔质量,g/mol

按 3.9 标定:20.00 ml IDS 贮备液 + 20.00 ml 溴酸钾-溴化钾溶液,16 ℃±1 ℃ 暗处反应 35 min±1.0 min。3.9 注 2:平行滴定消耗硫代硫酸钠体积之差不应大于 0.10 ml。

校准曲线(6.1.2)

y = b·x + a

y
A₀ − A,零浓度管吸光度与各标准色列管吸光度之差
x
臭氧质量浓度,μg/ml
b
回归方程斜率,吸光度·ml/μg
a
回归方程截距

标准色列见原文表 1(6 管,0.00~1.00 μg/ml),20 mm 比色皿、以水作参比、610 nm。作紫外臭氧分析仪的二级传递标准时,改用已知浓度的臭氧标准气体绘制曲线(6.2、附录 A)。

空气中臭氧的质量浓度(第 7 章 式(2)(2018 年第 31 号公告修改单))

ρ(O₃) = (A₀ − A − a) × V ÷ (b × Vᵣ)

ρ(O₃)
空气中臭氧的质量浓度,mg/m³
A₀
现场空白样品(5.2)吸光度的平均值
A
样品的吸光度
b
标准曲线的斜率,吸光度·ml/μg
a
标准曲线的截距
V
样品溶液的总体积,ml
Vᵣ
换算为参比状态(298.15 K,1013.25 hPa)的采样体积,L

已按 2018 年第 31 号公告修改单:原文式(2) 分母为标准状态(101.325 kPa、273 K)体积 V₀,修改单改为参比状态体积 Vᵣ。式(2) 的 A₀ 是现场空白的平均值,不是校准曲线零浓度管的吸光度。μg ÷ L 在数值上等于 mg/m³。参比状态体积的换算式本标准和修改单都没有给出。

结果表示

  • 所得结果精确至小数点后三位。(第 7 章(修改单保留此句))
  • 进舍规则标准未规定,按本机构规定;示例按 GB/T 8170 从未修约值一次修约到位。(机构规定)

计算示例(合成数据)

以下数据为合成数据,只演示计算过程,不是任何样品的测量值。每个计算值都由立方 LIMS 产品同一套公式引擎(十进制运算)在网站构建时算出,修约按本页“结果表示”写明的规则;页面上的每个计算值另用一套不经模板与引擎的独立程序,按标准原文公式从本页列出的输入复算一致。

完整计算:标定、校准曲线与一个环境空气样品(合成数据)

IDS 标准贮备溶液按 3.9 标定;用 10.00 ml 2.5 μg/ml 吸收液、罩黑色避光套以 0.5 L/min 采气 30 L,换算为参比状态(298.15 K,1013.25 hPa)的 Vᵣ = 29.9 L(采样记录给出,2018 年修改单)。样品溶液移入 25 ml 容量瓶,总体积 25.0 ml(6.3)。本批带 2 个现场空白(5.2)。

标准色列(20 mm 比色皿、610 nm,以水作参比)
臭氧 (μg/ml)吸光度 Ay = A₀ − A
0.000.9210
0.200.7450.176
0.400.5600.361
0.600.3890.532
0.800.2050.716
1.000.0340.887
标定与样品读数
项目录入值
c₁ / V₁0.0100 mol/L / 20.00 ml
c₂ / V₂(平行滴定均值)0.00500 mol/L / 23.60 ml
IDS 贮备液体积 V20.00 ml
现场空白吸光度0.912、0.918
样品吸光度 A0.757
  1. 式(1):ρ = (0.0100 × 20.00 − 0.00500 × 23.60) ÷ 20.00 × 12.00 × 10³ = 49.2 μg/ml,按此用磷酸盐缓冲溶液稀释成 1.00 μg/ml 标准工作溶液和 2.5 μg/ml 吸收液(3.10、3.11)
  2. 校准曲线(6.1.2):以零浓度管吸光度减各管吸光度为 y,最小二乘得 b = 0.8894,a = 0.000619,r = 0.9999(显示修约)
  3. A₀ 取两个现场空白的平均值:(0.912 + 0.918) ÷ 2 = 0.915
  4. 褪色比例 (A₀ − A) ÷ A₀ ≈ 0.173(5.1 未给算式,本页按此计,机构规定),未到约 60%(5.1):符合
  5. 式(2):ρ(O₃) = (0.915 − 0.757 − a) × 25.0 ÷ (b × 29.9) = 0.147948 mg/m³(显示修约)
  6. 结果精确至小数点后三位(第 7 章):报 0.148 mg/m³

边界:褪色过多、超过测定上限(合成数据)

同一批吸收液和校准曲线,午后高浓度时段同样采气 30 L,样品吸光度只有 0.330。

  1. 褪色比例 (A₀ − A) ÷ A₀ ≈ 0.639(本页算法,机构规定),超过约 60%(5.1):不符合。5.1 要求褪色约 60% 时就应立即停止采样,本样品采气量过大。
  2. 照算:ρ(O₃) = (0.915 − 0.330 − a) × 25.0 ÷ (b × 29.9) = 0.5494 mg/m³(显示修约)
  3. 吸收液 2.5 μg/ml、采样 30 L 时测定上限为 0.50 mg/m³(第 1 章):不符合。应减少采样体积,或改用 5.0 μg/ml 吸收液(同条件上限 1.00 mg/m³)重新采样。

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质量控制要求

要求条款
每批样品至少带两个现场空白样品(同批吸收液,除不采气外与采样管条件相同),A₀ 取其平均值5.2、第 7 章
吸收管内装 10.00 ml±0.02 ml 吸收液,罩黑色避光套,0.5 L/min 采气 5~30 L;吸收液褪色约 60%(与现场空白比较)时立即停止采样5.1
采样系统采样前后用皂膜流量计校准流量,相对误差应小于 ±5%4.1
IDS 标定在 16 ℃±1 ℃、35 min±1.0 min 条件下进行,溶液与水浴温度平衡后再加硫酸、立即计时;平行滴定消耗体积差不大于 0.10 ml3.9、9.2
样品运输和存放严格避光,室温暗处至少可稳定 3 d5.1
IDS 标准贮备液 20 ℃以下暗处可稳定 2 周,标准工作溶液 1 周,吸收液 1 个月3.9、3.10、3.11
原文第 8 章给出 6 个实验室 IDS 标准曲线斜率 0.863~0.935(均值 0.899),为方法验证数据,不是质控限值第 8 章

常见错误

  1. A₀ 用错。校准曲线的 y 用零浓度管吸光度,样品计算的 A₀ 却是现场空白(5.2)的平均值。式(2) 中的 A₀ 不能用零浓度管吸光度代替(第 7 章,修改单同);每批至少带两个现场空白(5.2)。
  2. 吸收液体积不准或有损失。本方法是褪色反应,9.3 指出吸收液体积直接影响准确度:应用移液管加入,转移时少量多次冲洗,运输中防止倾斜或倒置。体积少了,结果就会偏差。
  3. 褪色超过 60% 还继续采。5.1 要求吸收液褪色约 60%(与现场空白比较)时应立即停止采样;第 1 章规定浓度超过测定上限时可适当减少采样体积。
  4. 标定温度和时间不控制。9.2 说明溴酸钾-溴化钾标定 IDS 必须严格控制 16 ℃±1 ℃ 和 35 min±1.0 min,并在温度平衡后再加硫酸。条件不到位会发生副反应,IDS 标定值不准,所有结果随之偏差。
  5. 不避光。5.1 要求罩黑色避光套、运输存放严格避光;9.2 要求滴定过程中避免阳光照射。
  6. 忽略二氧化氮干扰。9.1 指出二氧化氮使结果偏高约为其浓度的 6%。标准未规定如何扣除或修正,由机构自定。
  7. 仍按标准状态体积计算。2018 年第 31 号公告修改单自 2018-09-01 起把式(2) 的采样体积改为参比状态(298.15 K,1013.25 hPa)。仍按 273 K 换算,体积偏小约 8%,结果偏高约 9%。

官方原文

公式、条款与限值以官方原文为准:生态环境部 标准文本页。本页只写要点并注明条款号,不转载标准原文。

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在立方 LIMS 中使用本方法

在立方 LIMS 里,可以先用通用原始记录开展本方法,或在模板中心“一键为方法建模板”,按本页的公式与质控条款在模板编辑器里建好本机构的专用模板,经审核发布后使用;录入、计算、修约与质控判定都留痕。

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编写与核对说明

编写与核对说明:立方 LIMS 依据官方原文编写,公式与条款逐条对照原文核对,计算示例由公式引擎实算;核对日期 2026-11-02。

本页由立方 LIMS 团队编写,正文由 AI(agent)起草,未经持证人员逐页审核;依据 HJ 504-2009,条款号见各处括注。示例为合成数据。标准状态于 2026-11-02 核查。2026-11-02 另做了一轮深度复查:页面上的每条说法逐条对照原文页面核对(已叠加修改单与勘误),每个计算值用独立程序按原文公式复算。发现错误请来电告诉我们。