🏭 废气中的氟化氢(气态氟化物)——ISO 15713,按CEN/TS 17340采样
三句话速览
通过加热探头和过滤器采集气体样品,在装有氢氧化钠溶液的吸收瓶中吸收气态氟化物,并用离子选择电极测定吸收液中的氟化物。该检测依据 ISO 15713:2006;引用规模(在认可范围数据库上测量,2026年9月23日读取):38个实验室的120条记录——按记录“ISO 15713”的开头匹配,即本条目“实验室”标签页的检索方式。整个程序共 7 个步骤;主要用于:测量须持综合许可证的工业装置的氟化氢排放、监测玻璃厂、砖厂和陶瓷装置的排放,这些装置中的氟来自原料、在磷肥生产和铝加工装置上进行测量。
要点速览
- 标准: ISO 15713:2006
- 类别: 环境
- 操作步骤数: 7
- 引用规模(在认可范围数据库上测量,2026年9月23日读取): 38个实验室的120条记录——按记录“ISO 15713”的开头匹配,即本条目“实验室”标签页的检索方式
- 测定的量: 气态氟化物含量,以气体中氟化氢(HF)的质量表示
- 标准的适用范围: 氟化物浓度低于200 mg/m³的排放源
概述
这是什么标准以及如何被引用。ISO 15713:2006是一项国际标准,在波兰标准集中没有对应标准——认可范围也是这样引用它的:直接写作“ISO 15713:2006”。我们在范围数据库上通过测量核实了这一点(2026年9月22日):“ISO 15713”这一形式出现在120条记录中,而“EN 15713”“PN-EN ISO 15713”和“PN-ISO 15713”这些形式一次也没有出现。这个结果值得记下,因为对于有波兰对应标准的PN-ISO标准,有时会添加编号中并不存在的EN部分;而在这里,实验室把编号写得正确。
与CEN/TS 17340联合引用——是工作的分工,而不是替代方案。部分实验室在范围中同时引用两份文件:“ISO 15713:2006 CEN/TS 17340:2020-09”。范围中方法的分布(自行测量,24条含CEN/TS 17340的记录)显示了这两份文件如何分工:联合引用时出现的方法是“Pobieranie próbek do oznaczania fluorowodoru”[用于测定氟化氢的采样]、“Stężenie fluorowodoru”[氟化氢浓度]、“Stężenie HF”[HF浓度]和“Emisja HF (z obliczeń)”[HF排放(计算值)];仅引用CEN/TS 17340时,主要是“Pobieranie próbek do oznaczania stężenia fluorowodoru”[用于测定氟化氢浓度的采样],在AB 1624处还有“Emisja fluorowodoru (z obliczeń)”[氟化氢排放(计算值)]。因此,实验室首先把CEN/TS当作采样文件,而把ISO 15713当作整个方法的文件。
CEN/TS不是标准——这对读者有实际影响。CEN技术规范(CEN/TS)是协商一致程度低于标准的文件:它在尚不具备通过标准的条件时发布,有效期有限,期满后或者转为标准,或者被撤销。因此,认可范围中有技术规范的实验室,与拥有标准的实验室处境不同——文件的状态值得更经常地核查。我们没有查明CEN/TS 17340:2020-09的现行状态,也没有查明是否正在进行将其转为标准的工作(截至2026年9月22日)。
测量的内容。将有代表性的、计量的气体样品通过加热探头和过滤器抽吸。加热探头具有实质意义,而不仅仅是技术上的:可能含有溶解氟化合物的液滴在探头中蒸发,使液相中的氟进入测定,而不是沉积在管壁上。而在受控温度下的过滤则去除与粉尘结合的氟化物——也就是把标准不测量的部分分离出去。气态氟化物,更确切地说是通过过滤器的那些水溶性氟化合物,被一系列装有氢氧化钠溶液的吸收瓶吸收。吸收液中的氟化物含量用离子选择电极测定。
与已撤销的水质标准PN-78/C-04588/03相同的技术。最终测定的方式与PN-78/C-04588/03相同——用氟离子选择电极以电位法测定(该标准在本数据库中有自己的条目)。区别在于测量之前的步骤:对水而言,是在加入离子强度缓冲液后测量样品;对排放而言,测量的是吸收瓶中的吸收液。因此,对水而言已被从参比方法中删除、改用离子色谱法的技术,对排放仍然有效。这是一个很好的例子,说明“过时的技术”不是技术本身的属性,而是它与基质和范围的对应关系的属性。
适用范围和检出限。本标准适用于氟化物浓度低于200 mg/m³的排放源。样品体积为0.1 m³时,方法的检出限估计为0.1 mg/m³——也就是说,这个数字与样品体积相关,脱离样品体积就没有意义。实验室在认可范围中申报的范围为(0.02–200)mg/m³。
结果以氟化氢表示。气态氟化物含量以烟气中氟化氢(HF)的质量报告。这是一个参照条件,没有它数字就不完整:同样的氟含量以F和以HF表示,会得到不同的数值。在认可范围中,“Stężenie HF”[HF浓度]旁边另有“Emisja HF (z obliczeń)”[HF排放(计算值)]——这是由浓度和气体流量计算得出的量,而不是测得的量。
采样条件——摘自标准文本第5–7.3条。吸收液为浓度0.1 mol/l的NaOH(第5.1条)。采样系统由一系列四个吸收瓶组成,容量以125–250 ml为宜,用耐HF的材料(聚丙烯、聚乙烯、Viton)连接;前两个吸收瓶各装50–100 ml NaOH溶液(第6.4条)。置于烟道外的过滤器加热到至少423 K,或加热到比露点高出20 K ± 5 K以上的温度——取这两个值中较高者(第6.3条)。过滤器对直径0.3 µm颗粒的截留效率至少为99.5 %,并能承受比设定温度高40 K的温度;过滤器支架不得用烧结玻璃制作,因为烧结体会去除气态氟化物,即要测量的对象。如果与粉尘结合的氟化物不到总量的10 %,可以省去过滤器。采样时间至少为30分钟,对于周期性工艺,必须至少覆盖装置的一个完整运行周期(第7.2条)。
我们不提供的内容。我们有ISO 15713:2006的试读片段,涵盖第1–7.3条,即范围、规范性引用文件、原理、试剂、仪器和采样。我们没有第8、9和10条——使用离子选择电极的分析步骤、结果表示和方法性能特性。因此,本条目关于最终测定本身、结果计算和检出限的所有内容都来自二手资料:标准化机构提供的标准文件说明,以及MCERTS体系的方法实施文件(MID)。我们也没有CEN/TS 17340:2020-09的文本——该文件需付费。我们没有查明CEN/TS 17340的状态,也没有查明ISO 15713是否有正在制定的新版本。 我们还在另一个国家的国家版本中查找后续章节(SIST ISO 15713:2009,2026年9月22日读取)——该片段涵盖的内容更少,因为它止于第6.3条。我们报告这一否定结果,以免有人沿同一途径再查一次。
方法原理
计量的气体样品通过加热探头和保持在受控温度下的过滤器抽吸:含有溶解氟化合物的液滴在探头中蒸发,与粉尘结合的氟化物被截留在过滤器上,不进入测定。水溶性气态氟化物通过过滤器,被一系列装有氢氧化钠溶液的吸收瓶吸收。吸收液中的氟化物含量用离子选择电极以电位法测定,结果以气体中氟化氢的质量表示。
应用领域
- 测量须持综合许可证的工业装置的氟化氢排放
- 监测玻璃厂、砖厂和陶瓷装置的排放,这些装置中的氟来自原料
- 在磷肥生产和铝加工装置上进行测量
- 区分气态氟化物与粉尘结合的氟化物——本标准只测量气态部分
- 解读在ISO 15713旁边为采样引用CEN/TS 17340的认可范围
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 引用规模(在认可范围数据库上测量,2026年9月23日读取) | 38个实验室的120条记录——按记录“ISO 15713”的开头匹配,即本条目“实验室”标签页的检索方式 |
| 测定的量 | 气态氟化物含量,以气体中氟化氢(HF)的质量表示 |
| 标准的适用范围 | 氟化物浓度低于200 mg/m³的排放源 |
| 检出限 | 样品体积为0.1 m³时为0.1 mg/m³——该数字与样品体积相关,脱离样品体积不完整 |
| 认可范围中申报的范围 | (0.02–200)mg/m³ |
| 采样 | 加热探头和受控温度下的过滤器;部分范围中单独引用CEN/TS 17340:2020-09 |
| 吸收液 | 浓度0.1 mol/l的NaOH;前两个吸收瓶各装50–100 ml——摘自标准文本第5.1条和第6.4条 |
| 采样系统 | 一系列四个吸收瓶,容量以125–250 ml为宜,用耐HF的材料(聚丙烯、聚乙烯、Viton)连接——摘自标准文本第6.4条 |
| 烟道外过滤器的温度 | 至少423 K,或比露点高出20 K ± 5 K以上——取这两个值中较高者(摘自标准文本第6.3条) |
| 对过滤器的要求 | 对0.3 µm颗粒的效率至少为99.5 %;能承受比设定值高40 K的温度;支架不得用烧结玻璃制作,因为烧结体会去除气态氟化物。当与粉尘结合的氟化物不到总量的10 %时,可以省去过滤器(第6.3条) |
| 最短采样时间 | 至少30 min;对于周期性工艺,至少为装置的一个完整运行周期(摘自标准文本第7.2条) |
| 最终测定 | 用离子选择电极以电位法测定——与已撤销的用于水的PN-78/C-04588/03相同的技术 |
| 过滤器排除的部分 | 与粉尘结合的氟化物——本标准只测量气态部分 |
| 文件状态 | ISO 15713:2006——没有PN对应标准的国际标准;CEN/TS 17340:2020-09——CEN技术规范,不是标准(有效期有限的文件) |
| 采样点的数量和位置 | 按ISO 9096;只有当气体流速、温度和氧含量满足标准第7.1条的条件时,才允许单点采样——摘自标准文本(试读片段,第1–7.3条) |
| 每个采样点的最短采样时间 | 多点采样时每个点不少于3 min,且每个点的时间必须相同——摘自标准文本(试读片段) |
| 现有文本涵盖的范围 | 试读片段涵盖第1–7.3条。我们没有关于测定执行和采样系统检出限(第10.1条)的章节——来自那里的数值取自二手资料 |
| 引用规模 | ISO 15713出现在120条范围记录中,CEN/TS 17340出现在24条中;“EN 15713”或“PN-EN ISO 15713”形式的引用为零(在范围数据库上测量,2026年9月22日;按标准字段计数——与“实验室”标签页检索所用的字段相同) |
标准
- 标准编号
- ISO 15713:2006
- 标准名称(波兰语)
- Emisja ze źródeł stacjonarnych — Pobieranie próbek i oznaczanie zawartości fluorków gazowych
- 标准名称(英语)
- Stationary source emissions — Sampling and determination of gaseous fluoride content
分步操作程序
-
核查排放源的条件
确定氟化物浓度是否在标准的适用范围内(低于200 mg/m³),以及是否有满足采样要求的测量接口和平台。
-
准备采样装置
组装带过滤器的加热探头和一系列装有氢氧化钠溶液的吸收瓶。检查系统的密封性和气体体积测量是否正常。
-
采样
通过探头和过滤器抽吸计量的气体样品至少30分钟,对于周期性工艺至少一个装置完整运行周期。加热探头确保含有溶解氟化合物的液滴蒸发;受控温度下的过滤器截留与粉尘结合的氟化物,这些氟化物不进入测定。
-
收集吸收液
采样结束后,定量收集吸收瓶中的溶液,冲洗系统并定容至已知体积。气体样品体积和溶液体积都进入结果计算。
-
测定氟化物
在样品和标准溶液中同样加入离子强度缓冲液后,用离子选择电极测量吸收液中的氟化物含量。
-
计算和表示结果
将氟化物含量换算为气体中氟化氢的质量,并以样品体积为基准。报告结果时注明以HF表示——同样的氟含量以F表示会得到不同的数字。
-
区分浓度与排放
如果范围包括“Emisja HF (z obliczeń)”[HF排放(计算值)],须注意这是由浓度和气体体积流量计算得出的量,不是测量结果——并在报告中以“(z obliczeń)”[计算值]注明。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 带过滤器的加热采样探头 | 探头保持在防止冷凝的温度;烟道外的过滤器加热到至少423 K,或比露点高出20 K ± 5 K以上(取较高值),对0.3 µm颗粒的效率≥ 99.5 % | — |
| 吸收瓶组 | 一系列四个容量为125–250 ml的吸收瓶,由石英、聚丙烯或聚乙烯制成;连接件用耐HF的材料 | — |
| 带气体体积测量的抽吸系统 | 带气体计量表的泵——样品体积直接进入结果和检出限 | — |
| 氟离子选择电极及参比电极 | 测定吸收液中的氟化物;电位法测量 | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 氢氧化钠 | 1310-73-2 | 浓度0.1 mol/l的吸收液——结合通过过滤器的气态氟化物;前两个吸收瓶各装入50–100 ml(标准第5.1条和第6.4条) |
| 总离子强度调节缓冲液(TISAB) | — | 用于吸收液的电位法测量——保持离子强度恒定并控制pH |
| 氟化物标准溶液 | — | 用于在与吸收液相应的条件下绘制校准曲线 |
职业健康与安全
- 氟化氢毒性强、腐蚀性强,对组织的作用可能延迟出现——在排放源处工作需要呼吸道和皮肤防护,以及接触后的处置程序
- 氢氧化钠溶液具有腐蚀性——装填和清空吸收瓶时须戴防护眼镜和耐化学品手套
- 在排放源采样是在高处并伴有高温气体——须遵守测量平台作业规则,并防止被探头烫伤
- 报告结果时须始终注明以HF表示以及气体的参照条件——没有这些说明的数字无法与限值比较
常见问题
该检测依据哪项标准?
该检测依据的标准为 ISO 15713:2006 — 《Stationary source emissions — Sampling and determination of gaseous fluoride content》。
该方法的原理是什么?
计量的气体样品通过加热探头和保持在受控温度下的过滤器抽吸:含有溶解氟化合物的液滴在探头中蒸发,与粉尘结合的氟化物被截留在过滤器上,不进入测定。水溶性气态氟化物通过过滤器,被一系列装有氢氧化钠溶液的吸收瓶吸收。
测量范围和准确度是多少?
引用规模(在认可范围数据库上测量,2026年9月23日读取):38个实验室的120条记录——按记录“ISO 15713”的开头匹配,即本条目“实验室”标签页的检索方式;测定的量:气态氟化物含量,以气体中氟化氢(HF)的质量表示;标准的适用范围:氟化物浓度低于200 mg/m³的排放源;检出限:样品体积为0.1 m³时为0.1 mg/m³——该数字与样品体积相关,脱离样品体积不完整。
完成检测需要多长时间?
整个程序共 7 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备?
带过滤器的加热采样探头、吸收瓶组、带气体体积测量的抽吸系统、氟离子选择电极及参比电极。
该检测用于哪些场景?
测量须持综合许可证的工业装置的氟化氢排放;监测玻璃厂、砖厂和陶瓷装置的排放,这些装置中的氟来自原料;在磷肥生产和铝加工装置上进行测量;区分气态氟化物与粉尘结合的氟化物——本标准只测量气态部分;解读在ISO 15713旁边为采样引用CEN/TS 17340的认可范围。
需要采取哪些安全防护措施?
氟化氢毒性强、腐蚀性强,对组织的作用可能延迟出现——在排放源处工作需要呼吸道和皮肤防护,以及接触后的处置程序;氢氧化钠溶液具有腐蚀性——装填和清空吸收瓶时须戴防护眼镜和耐化学品手套;在排放源采样是在高处并伴有高温气体——须遵守测量平台作业规则,并防止被探头烫伤;报告结果时须始终注明以HF表示以及气体的参照条件——没有这些说明的数字无法与限值比较。
哪家实验室可以开展此项检测?
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 ISO 15713。