如何以浓缩采样法采集空气样品?

如何以浓缩采样法采集空气样品?

当空气中有害物质浓度很低,而所用分析方法的灵敏度又不能满足气体进行直接测定的要求,便需要在采样时将大量气体样品中的污染物进行浓缩.浓缩采样法是让采集的空气样品通过吸附剂或吸收液浓缩,或以低温冷凝法及静电沉降法浓集等.
A溶液吸收法
空气中以气态或蒸气状态存在的污染物,可用溶液进行吸收.因为当空气通过吸收液时,在气泡和溶液的界面上,污染物的分子由于溶解作用或化学反应而迅速地进人吸收液中.与此同时,气泡中的气体分子因本身运动速度极大而扩散到气-液界面上,使气泡中的污染物分子很快被溶液吸收.吸收速率的快慢取决于气-液接触面枳和吸收动力.吸收过程中,若伴随有化学反应,则扩散到气-液界面的气体分子立即与吸收液发生化学反应,生成反应产物扩散到溶液中.伴有化学反应的吸收速率比只靠溶解作用（物理吸收）的吸收速率要快得多.物理吸收仅适用那些溶解度较大的气体样品,故一般应选伴有化学反应的吸收液.常用的吸收液有水、水溶液及有机溶剂等.所选的吸收液对被采集的空气污染物一定要有较大的溶解度,以保证较髙的吸收效率.分析的对象不同,所选的吸收液也应不同.污染物吸收以后要有足够的稳定时间,以满足分析测定之需要;所选吸收液应有利于下一步的分析测定,且价格便宜,易于购买和回收利用.
B固体吸收剂阻留法
选择适当长度和大小的玻璃管或聚丙烯塑料管,填充适量的固体吸附剂,当一定流速的空气通过采样管时,其中有害物质通过吸附、溶解、化学反应和物理阻留作用而被阻留于填充柱上,使空气中的待测污染物被浓缩.经过热解吸或洗脱即可进行测定.填充剂性能和作用可分为吸附型、分配型和反应型三种.
吸附型填充剂又有顆粒状和纤维状之分,颗粒甩吸附剂是多孔物质,且有较大的 比表面积,对气体和蒸气有较大的吸附作用；纤维状吸附剂具有吸附和过滤双重作用,主要用于颗粒状污染物的采集.常用的吸附剂有活性炭、硅胶等.
分配型采样管中填充的是与气相色谱柱相同的物质.但当空气样品通过采样管时,对固定液分配系数大的组分被保留在填充剂上而得到浓缩.
反应型采样管中填充的是一些可与待测组分发生化学反应的填充物如金属细粒.也可以填充某种多孔惰性物质作载体,再在表面涂溃一层能与被测物质迅速发生化学反应的试剂.当空气样品通过采样管,被测组分在填充剂衣面上发生化学反应被阻留.采样后,用溶剂洗脱或加热吹气解吸附的组分,即可进行分析测定.这种类型采样管采样效率高、采样量和采样速率均较大,便于保存和输送,使用方便.
C低溫冷凝浓缩法
这一方法适用于采集空气中某些低沸点气态物质.因为这些物质在常温下固体吸附剂难以完全阻留,而采用低温冷凝法则可提高采样效率,低温冷凝浓缩法用的采样管为U形或蛇形,将其插干冷阱中再进行低温采样,然后在室温或热条件下进行气化和分析测定.
为防止空气中的水分和CO2等组分在低温浓缩采样过程中冷凝,气化时又增加气体体积,降低采样效率,干扰分离与测定,可在采样管之前装上一干燥管将它们除去.所用干燥剂应不吸收空气中待测的微馕污染物.低温冷凝法常用制冷剂见表8-1.