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富集采样法——溶液吸收法

发布时间:2014-07-17 00:00 作者:北纳创联
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大气中污染物的浓度一般都比较低(ppm~ppb数量级),用直接采样法采集的样品往往不能满足分析方法检测限的要求,故需要用富集采样法对大气中的污染物进行浓缩。富集采样法所需时间一般比较长,测得结果代表采样时段的平均浓度,故更能反映大气污染的真实情况。这类采样方法有溶液吸收法、固体阻留法、低温冷凝法、扩散(渗透)法及自然沉降法等。

一、溶液吸收法

该方法是采集大气中气态、蒸汽态及某些气溶胶态污染物质的常用方法。采样时,用抽气装置将欲测空气以一定流量抽人装有吸收液的吸收管(瓶)。采样结束后,倒出吸收液进行测定,根据测得结果及采样体积计算大气中污染物的浓度。

溶液吸收法的吸收效率主要取决于吸收速度和样气与吸收液的接触面积。欲提高吸收速度,必须根据被吸收污染物的性质选择效能好的吸收液。常用的吸收液有水、水溶液和有机溶剂等。按照它们的吸收原理可分为两种类型:一种是气体分子溶解于溶液中的物理作用,如用水吸收大气中的氯化氢、甲醛,用5%的甲醇吸收有机农药等;另一种吸收原理是基于发生化学反应,例如,用氢氧化钠溶液吸收大气中的硫化氢是基于中和反应,用四氯汞钾溶液吸收S0z是基于络合反应等。理论和实践证明,伴有化学反应的吸收溶液的吸收速度比单纯靠溶解作用的吸收液吸收速度快得多。因此,除采集溶解度非常大的气态物质外,一般都选用伴有化学反应的吸收液。吸收液的选择原则是:

(1)与被采集的物质发生化学反应快或对其溶解度大;

(2)污染物质被吸收液吸收后,要有足够的稳定时间,以满足测定所需时间的要求;

(3)污染物质被吸收后,应有利于下一步分析测定,最好能直接用于测定;

(4)吸收液毒性小、价格低、易于购买,且尽可能回收利用。

增大被采气体与吸收液接触面积的有效措施是选用结构适宜的吸收管(瓶)。下面介绍几种常用的吸收管(图4—4)。


1.气泡吸收管

这种吸收管可装5~10 mL吸收液,采样流量为0.5~2.0 L/min,适用于采集气态和蒸汽态物质。对于气溶胶态物质,因不能像气态分子那样快速扩散到气液界面上,故吸收效率低。

2.冲击式吸收管

这种吸收管有小型(装5~10 mL吸收液,采样流量为3.0 L/min)和大型(装50~100 mL吸收液,采样流量为30 L/rain)两种规格,适宜采集气溶胶态物质。因为该吸收管的进气管喷嘴孔径小,距瓶底又很近,当被采气样快速从喷嘴喷出冲向管底时,则气溶胶颗粒因惯性作用冲击到管底被分散,从而易被吸收液吸收。冲击式吸收管不适合采集气态和蒸汽态物质,因为气体分子的惯性小,在快速抽气的情况下,容易随空气一起逃逸。

3.多孔筛板吸收管

该吸收管可装5~10 mL吸收液,采样流量为0.1~1.0 L/min。吸收瓶有小型(装10~30 mL吸收液,采样流量0.5~2.0 L/rain)和大型(装50~100 mL吸收液,采样流量30 L/min)iN~。气样通过吸收管(瓶)的筛板后,被分散成很小的气泡,且阻留时间长,大大增加了气液接触面积,从而提高了吸收效率。它们除适合采集气态和蒸汽态物质外,也能采集气溶胶态物质。

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