Ozonmessung (O₃) mittels UV-Photometrie

Wie funktioniert die UV-Photometrie?

Ozonmoleküle absorbieren ultraviolettes Licht bei etwa 254 nm stark. In einem UV-photometrischen Analysator durchläuft das Licht einer Quecksilberlampe eine Messzelle, und die Lichtintensität wird am Detektor gelesen. Die Messung erfolgt in zwei Stufen: Zuerst wird Referenzgas, das durch einen Ozon entfernenden Wäscher geleitet wurde, und dann die ozonhaltige Probe in die Zelle geführt.

Das Verhältnis der beiden Lichtintensitäten wird mit dem Lambert-Beer-Gesetz in die Ozonkonzentration umgerechnet. Da Referenz- und Probenmessung in kurzen Abständen aufeinanderfolgen, werden Abweichungen durch Lampenintensität und Zellenverschmutzung ausgeglichen.

UV-Photometrie: Messgrößen und Einsatzgebiete

Das Verfahren misst bodennahes Ozon ab dem ppb-Bereich. Wichtigste Anwendungen:

• Städtische und ländliche Luftqualitätsmessstationen
• Mehrpunkt-Kalibriersysteme und Ozon-Referenzstandards
• Überprüfung des von einem Ozonisator erzeugten Ozons
• Forschung und Klimastudien

UV-Photometrie: Stärken und Grenzen

Die UV-Photometrie bietet eine direkte, absolute Ozonmessung; da der Absorptionskoeffizient bekannt ist, wird kein chemisches Reagenz verwendet, und es wird nur sehr wenig Verbrauchsmaterial benötigt. Sie bietet schnelles Ansprechen und eine stabile Messung.

Grenzen: Andere UV-absorbierende Komponenten (einige aromatische Kohlenwasserstoffe, Quecksilberdampf und manche organischen Verbindungen) können stören. Feuchteänderungen und Verschmutzung in der Messzelle beeinflussen das Ergebnis. Der Verschleiß des Wäschers mit der Zeit verschlechtert die Qualität der Referenzmessung, daher sind regelmäßige Wartung und Kalibrierung erforderlich. Wichtig ist die Wahl eines Probenleitungswerkstoffs, der kein Ozon verbraucht (zum Beispiel PTFE).

Einschlägige Normen

Das UV-Photometrie-Verfahren zur Messung von Ozon in der Außenluft ist in EN 14625 festgelegt. Bauartzulassungen werden im Zertifizierungssystem EN 15267 bewertet.

UV-Photometrie: Hinweise zur Geräteauswahl

Bei der Auswahl werden der Messbereich und Optionen wie internes Proben-/Kalibrierventil, Nullluftquelle und Ozonisator gemeinsam festgelegt. In Luftqualitätsnetzen erhöht die regelmäßige, rückführbare Überprüfung des Ozonanalysators gegen einen Primärstandard die Datenzuverlässigkeit.

Tetra und Ozonanalysatoren

Tetra liefert, installiert, nimmt in Betrieb, kalibriert und wartet UV-photometrische Ozonanalysatoren in der Türkei. Zum Produktspektrum gehören die Ozonanalysatoren Thermo Scientific 49i und 49iQ. Für die Kalibrierung stellt Tetra außerdem den Ozon-Primärstandard-Kalibrator 49i-PS und die Mehrgaskalibratoren 146i/146iQ bereit. Diese Geräte lassen sich in Schränke von Luftqualitätsmessstationen integrieren.