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空气采样罐基本结构和采样方法介绍
发布时间:2018-10-27   点击次数:36次
  空气采样罐基本结构和采样方法介绍
  气体污染物的空气采样罐主要可分为:有动力空气采样罐和被动式空气采样罐。
  1.空气采样罐基本结构
  有动力空气采样罐是用一个抽气泵,将空气样品通过收集器中的吸收介质,使气体污染物浓缩在吸收介质中,从而达到浓缩采样的目的。图6-4是有动力空气采样罐的结构示意,它主要由收集器、流量计或体积测量和抽气泵三个主要部件构成。
  收集器也称为浓缩器。根据所用吸收介质不同可分为两类。吸收介质为液体时,用气体吸收管作收集器,称为溶液吸收采样方法;吸收介质为颗粒状或多孔固体吸附剂时,用填充柱作收集器,称为填充柱采样方法。在实际使用时,可根据污染物的性能和其在空气中存在状态以及所用的分析方法进行选择。
  有动力空气采样罐中的流量计种类很多,用于空气采样的流量计,常见的有孔口流量计、转子流量计、湿式流量计、皂膜流量计、质量流量计等。
  有动力空气采样罐中的抽气泵,是指具备一进一出的抽气嘴、排气嘴各一个,并且在进口处能够持续形成真空或负压;在排气嘴处形成微正’.压;这种抽气泵工作介质主要为气体的一种仪器,常称为微型抽气泵或微型真空泵。
  2.溶液吸收采样法
  溶液吸收采样法是指在气体采样管内装有吸收液,后面接有抽气泵,以一定流量通过吸收管抽人空气样品。空气在通过吸收液时,被测组分的分子被吸收在溶液中。采样结束后,分析吸收液中被测物的含量,计算空气中污染物浓度,这种方法称为液体吸收法,是空气中气体污染物最常用的检测方法。
  常用的气体吸收管有:气泡吸收管、多孔玻璃板吸收管、多孔玻璃柱吸收管、多孔玻璃板吸收瓶、冲击式吸收管等。溶液吸收采样法常用的吸收液有:水、水溶液和有机溶液等,在选择吸收液时应注意以下方面:吸收液应对被采集的物质溶解度大,化学反应速度快;污染物质在吸收液中要有足够的稳定时间;选择吸收液还要考虑下一步化学反应,应与以后的分析步骤紧密衔接起来。
  3.填充柱采样法
  填充柱采样法是指利用空气样品以0.1~0.5L/min流速被抽通过填充柱时,空气中被测组分因吸附、溶解或化学反应等作用,而被阻留在填充剂上,从而达到浓缩的目的,采样后再通过解吸或洗脱供测定用。固体填充剂是具有较大比表面积的多孔物质,对空气中多种气态或蒸气态污染物有较强的吸附能力,这种吸附作用通常包括物理吸附和化学吸附。颗粒状的填充吸附剂可用于气体、蒸气和气溶胶的采样,应根据采样和分析的需要,选择合适的固体吸附剂。
  填充柱采样管为内径3~5mm、长60~100mm的玻璃管,或直径5mm、长l78mm内壁抛光的不锈钢管,内有颗粒状或纤维状固体填充剂构成。如果填充柱后流出气中发现被测组分浓度等于进气浓度的5%时,通过采样管的总体积称为填充柱的安全采样体积。影响填充柱的安全采样体积的因素主要有:填充剂性质、流量、温度、气体浓度、水、二氧化碳等。
  填充柱采样法关键的环节在于选择填充剂,应根据气相色谱法中选择色谱柱的原则进行。对于沸点较低的污染物,可用气一固吸附剂类的填充剂;对于一些高沸点的污染物,可用气一液色谱柱的填充剂;对于一些能进行气一固反应的污染物,可选用固体化学试剂作为填充剂。如果将填充柱采样管放在低温冷阱中采样,浓缩效果会更好。
  4.填充柱采样法的优点
  填充柱采样法与溶液吸收采样法相比,主要具有以下优点。
  (1)填充柱采样法可以进行长时间的采样,适用于大气污染组分的日平均浓度的测定。
  (2)克服了溶液吸收采样法在采样过程中,出现待测物的蒸发、挥发等损失和采样时间短等缺点。
  (3)采用适当的固体填充剂,对气体、蒸气和气溶胶均有较高的采样效率,而溶液吸收采样法对烟、尘等气溶胶的采集效率不高。
  (4)空气采样罐填充柱采样法在现场采样时,固体填充剂采样管携带非常方便。采集在固体填充剂上的待测污染物比溶液中稳定,可以存放几天甚至数周。

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