1.1 Các phương pháp xác định SO
2
trong không khí
1.1.1 Phương pháp chủ động
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc dùng bơm hút khí đưa chất ô nhiễm ở nơi
cần quan trắc hấp thu vào dung dịch, giấy lọc, hoặc chất mang rắn. Sau đó mang về
phòng thí nghiệm giải hấp và phân tích. Từ đó tính toán ra nồng độ ô nhiễm ở nơi
cần khảo sát.
1.1.1.1 Phương pháp OSHA ID-104
[13]

Áp dụng xác định nồng độ SO
2
tức thời hoặc trung bình giờ.
Nguyên tắc: không khí được hấp thu vào dung dịch H
2
O
2
0.3 % trong bình rửa
khí (chứa khoảng 10- 15 ml dung dịch hấp thu) Hình 7, với vận tốc không đổi (vận
tốc đề nghị 1L/min), thể tích khí cần lấy từ 15- 60 L. Hydrogen peroxide oxi hoá
sulfur dioxide thành acid sulfuric theo phản ứng sau:
SO
2
+ H
2
O
2
H
2
SO

là thể tích dung dịch mẫu trắng (ml).
− Nồng độ sulfur dioxide trong không khí:
2
4
2
2
. .
( )
.
so
so
so
MV m a
C ppm
M b
−
=
Trong đó: C
SO2
là nồng độ sulfur dioxide trong không khí (ppm).
MV (Molar volume ) là 24.45 (L/mol) ở 25
0
C và 760 mmHg.
A là hệ số chuyển đổi từ SO
4
2-
sang SO
2
.
B là thể tích khí lấy mẫu (L).

[Hg(SO
3
)
2
]
-2

+ 4Cl
-
+ 4H
+
.
[Hg(SO
3
)
2
]
-2

+ pararosaniline + HCHO phức màu.
Để dung dịch ổn định trong 30 phút và đo mật độ quang tại bước sóng 560 nm.
Tính nồng độ khối lượng của SO
2
bằng đồ thị được lập ra từ hỗn hợp khí chuẩn.
Phương pháp này hiện nay ít được dùng do thuỷ ngân rất độc.
1.1.1.3 Phương pháp trắc quang dùng Thorin (TCVN 5978- 1995)
[
16]

Nguyên lý: hút khí đi qua dung dịch hydroperoxit 0.3% đã acid hoá có pH từ 4-

thành ion sulfate trên chất mang rắn. Khi về phòng thí nghiệm, quá trình oxi hoá này
được thực hiện hoàn toàn bằng cách sử dụng dung dịch H
2
O
2
0.1% trong 15mM
NaOH.
Ống lấy mẫu có thể tự chuẩn bị bằng ống thuỷ tinh, sợi thuỷ tinh và chất mang
rắn tẩm chất hấp thu. Hình 9 mô tả ống lấy mẫu gồm :
− Phần 1: bộ lọc bụi chứa filter Teflon, sợi thuỷ tinh. Giấy lọc Teflon nhằm loại
ion sulfate có trong bụi.
− Phần 2: gồm hai lớp chất mang rắn được sử dụng để lấy mẫu SO
2
. Lớp thứ
nhất chứa 100mg than đã tẩm chất hấp thu, lớp thứ hai chứa 50 mg than đã tẩm
chất hấp phụ, hai lớp chất mang được ngăn cách bằng bông thuỷ tinh.
Hai đầu của ống lấy mẫu được nút bằng nhựa.
Hình 9. Sơ đồ cấu tạo ống lấy mẫu lên chất mang rắn.
Ống lấy mẫu được nối với bơm bằng dây polyvinyl chloride, vận tốc lấy mẫu đề
nghị là 0.1L/ min thời gian lấy mẫu từ 15- 120 min. Sau khi lấy mẫu nút chặt hai
đầu ống lấy mẫu bằng nhựa.
Dùng dung dịch H
2
O
2
1% trong NaOH 15 mM để giải hấp lượng SO
2
hấp thu
trên chất mang rắn thành dạng ion SO
4

chưa hiệu chỉnh.
B là khối lượng SO
2
đã hiệu chỉnh với DE.
C
SO4
2-
là nồng độ SO
4
2-
có được từ đường chuẩn (µg/ml).
V
dd
là thể tích dung dịch ly trích (ml).
GF là hệ số chuyển đổi từ SO
4
2-
sang SO
2
(=0.667).
MV (Molar volume ) là 24.45(L/mol) ở 25
0
C và 760 mmHg.
AV là thể tích khí lấy mẫu (L).
M
SO2
là khối lượng phân tử của SO
2
.
DE là hệ số giải hấp hiệu quả, phụ thuộc vào khối lượng SO

4
+ CO
2
.
Hệ thống lấy mẫu được thiết kế đa tầng để có thể lấy mẫu bụi và nhiều khí cùng
một lúc (Hình 10). Trong qua trình lấy mẫu khí phải sử dụng filter Teflon để loại
bụi trước khi qua filter tẩm, tránh sai số do ion sulfate có trong bụi ảnh hưởng đến
kết quả đo.
Hình 10. Hình dạng và cấu tạo của bộ lấy mẫu bụi và khí filter holder
a) Hình dạng; b) cấu tạo.
Sau khi về phòng thí nghiệm cắt nhỏ giấy lọc và dùng dung dịch H
2
O
2
0.3% ly
trích và ôxi hoá hoàn toàn SO
2
về dạng ion SO
4
2-
. Dung dịch SO
4
2-
ly trích định
lượng bằng sắc kí ion được tính toán như sau.
2
3
.0.667( / )
b b
SO

cho ra kết quả tức thời. Khi nồng độ ô nhiễm vượt ngưỡng cho phép hệ thống cảnh
báo của máy sẽ phát tín hiệu báo động
1.1.2.1 Huỳnh quang UV
[23,24]

Hình 11 cho ảnh của máy quan trăc tự động sulphur dioxide bằng phương pháp
khô.
Hình 11. Máy quan trắc sulfur dioxide tự động.
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc SO
2
hấp thu tia cực tím và bị kích thích ở
một bước sóng xác định hγ
1
, chuyển lên mức năng lượng cao hơn kém bền:
SO
2
+ hγ
1
→ SO
2
*
Sau đó SO
2
* trở về trạng thái bền và phát ra ánh sáng tử ngoại tại bước sóng
khác hγ
2
.
SO
2
* → SO