太白金星
第1楼2009/08/09
6.3.2.2填充柱阻留法
填充柱是用一根长6~10cm、内径3~5mm的玻璃管或塑料管,内装颗粒状填充剂制成。采样时,让气样以一定流速通过填充柱,欲测组分因吸附、溶解或化学反应等作用被阻留在填充剂上,达到浓缩采样的目的。采样后,通过解吸或溶剂洗脱,使被测组分从填充剂上释放出来进行测定。根据填充剂阻留作用原理,填充柱可分为吸附型、分配型和反应型三种类型。
(1)吸附型填充柱:填充剂是固体颗粒状吸附剂如活性炭、硅胶、分子筛、高分子多孔微球等多孔性物质,具有较大的比表面积,吸附性强,对气体、蒸气分子有较强的吸附性。吸附剂对物质的吸附能力是不同的,一般说来,极性吸附剂对极性物质吸附力强,非极性吸附剂对非极性物质的吸附力强。测定不同物质应选用不同的吸附剂作为填充剂。然而,吸附剂吸附能力越大,被测物质的解吸就越困难,所以,选择吸附剂时,应综合考虑吸附剂对被测物质的吸附和解吸两方面的因素。
(2)分配型填充柱:填充柱内装填充剂是表面涂有高沸点有机溶剂(如异十三烷)的惰性多孔颗粒物(如硅藻土),高沸点有机溶剂称为固定液,惰性多孔颗粒物称为固定相。采样时,气样通过填充柱,在有机溶剂中分配系数大的组分保留在填充剂上而被富集。如用涂有5%甘油的硅酸铝载体做固体吸附剂,可以把空气中的六六六、狄氏剂(Dieldrm)、DDT、多氯联苯(PCB)等污染物阻留富集。富集后,用甲醇溶出吸附物,分析测定。
(3)反应型填充柱:反应型填充柱的填充剂可以是能与被测物起反应的纯金属细丝或细粒(如Al、Au、Ag、Cu、Zn等),也可以用固体颗粒物(石英砂、玻璃微球等)或纤维状物(滤纸、玻璃棉等)表面涂一层能与被测物起反应的化学试剂制成。当气体通过反应型填充柱时,被测物质在填充剂表面上发生化学反应而被阻留下来。采样后,将反应产物用适当的溶剂洗脱或加热吹气解吸下来进行分析测试。
6.3.2.3滤料采样法
这种方法是将过滤材料(滤纸或滤膜)夹在采样夹上。采样时,用抽气装置抽气。气体中的颗粒物质被阻留在过滤材料上。根据过滤材料采样前后的质量和采样体积,即可计算出空气中颗粒物的浓度。这种方法主要用于大气中的气溶胶、降尘、可吸入颗粒物、烟尘等的测定。如图6-8所示。
6.3.2.4低温冷凝采样法
低温冷凝采样法是将U形管或蛇形采样管插入冷阱中,大气流经采样管时,被测组分因冷凝从气态转变为液态凝结于采样管底部,达到分离和富集的目的。常用的致冷剂有水-盐水(-10℃)、干冰-乙醇(-72℃)、液态空气(-190℃)、液氮(-183℃)等。如图6-9所示。
空气中的水蒸气、二氧化硫甚至氧通过冷阱时也会冷凝,对采样造成干扰。因此,应在采样管进气端装置选择性过滤器,消除空气中水蒸气、二氧化硫、氧等物质的干扰。
6.3.2.5自然积集法
这种方法是利用物质的自然重力、空气动力和浓差扩散作用采集大气中的被测物质,如自然降尘量、硫酸盐化速率、氟化物等大气样品的采集。这种方法不需要动力设备,简单易行,且采样时间长,测定结果能较好地反映大气污染情况。
(1)降尘样品的采集
采集大气中降尘的方法有湿法和干法两种,其中湿法应用较广泛。
①湿法采样一般使用集尘缸,集尘缸为圆筒形玻璃(或塑料、瓷、不锈钢)缸。采样时在缸中加一定量的水,放置在距地面5~15m处,附近无高大建筑物及局部污染源,采样口距基础面1.5m以上,以避免扬尘的影响。集尘缸内加水1500~3000mL,夏季需要加入少量硫酸铜溶液,抑制微生物及藻类的生长,冰冻季节需加入适量的乙醇或乙二醇作为防冻剂。采样时间为(30±2)d,多雨季节注意及时更换集尘缸,防止水满溢出。
②干法采样使用标准集尘器,如图6-10所示。夏季需加除藻剂。
(2)硫酸盐化速率样品的采集
排放到大气中的二氧化硫、硫化氢等含硫化合物,经过一系列氧化反应,最终形成硫酸雾和硫酸盐雾的过程称为硫酸盐化速率。常用的采样方法有二氧化铅法和碱片法。
①二氧化铅采样法是先将二氧化铅糊状物涂在纱布上,然后将纱布绕贴在素瓷管上,制成二氧化铅采样管,将其放置在采样点上,则大气中的二氧化硫、硫酸雾等与二氧化铅反应生成硫酸铅。
②碱片法是将用碳酸钾溶液浸渍过的玻璃纤维滤膜置于采样点上,则大气中的二氧化硫、硫酸雾等与碳酸盐反应生成硫酸盐。