最新2空气样品的采集教学讲义ppt.ppt

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1、2空气样品的采集概述集气采样法富集采样采样仪器最小采气体积采样效率个体采样采样误差采样方案设计的原则本章主要内容8/3/202122.1概述一、气体浓度的表示方法1、质量、体积混合表示方法mg/m32、体积表示法%/ppm、ppb、ppt3、不同浓度表示方法的换算4、标准状态与测试状态的体积转换二、气样的采集方法1、集气法2、富集法8/3/20213２.３富集采样法主要内容各种富集采样的原理、方法、注意事项、适用条件及采样仪器重点各种富集采样的原理、方法难点采样仪器的介绍8/3/20217一、富集采样的含义及分类适用条

2、件当被测物质毒性较大，而现场浓度较低时通常采用富集采样。1、含义通过各种收集器，从大量空气样品中，将有害物质吸收、吸附或阻留下来，使原来在空气中浓度很低的物质得到浓缩。富集采样测定结果实际上是采样时间内有害物质的平均浓度。8/3/202182、分类富集采样法溶液吸收法颗粒吸附法滤料阻留法低温浓缩法扩散吸附法渗透吸附法8/3/20219二、溶液吸收法1．原理当空气通过吸收液时，其中的有害物质的分子在气泡和液体的界面上由于溶解作用或化学反应很快地进入吸收液中，与此同时气泡中的气体分子因本身运动速度极大，又迅速地扩散到气-液

3、界面上，从而很快地完成了吸收过程。溶解作用时遵循式中，W——吸收速度；A——气-液接触面积；K——总的传质系数；——吸收达到平衡时液相中有害气体浓度；——吸收到溶液中的有害气体浓度。8/3/202110当伴有化学反应时，扩散到气-液界面的气体分子立即与溶液反应，变成反应产物扩散到溶液中，因此吸收速度只受膜内气相扩散所支配，吸收速度式中——有害气体分子在膜内的扩散系数；——膜内有害气体的分压力。由于伴有化学反应的吸收速度比只有物理吸收的效果好得多，因此除溶解度非常大的气体外，一般均选用伴有化学反应的吸收液。8/3/202

4、1112、选择吸收液时遵循的原则吸收液对被采集的有害物质溶解度要大，化学反应速度快并能进行到底，以保证具有高的吸收效率。有害物质被吸收到吸收液中后要有足够的稳定时间，应在其稳定时间内进行测定。选择吸收液要考虑到下一步测定反应，应与后面的分析步骤紧密联系。如有机磷农药用甲醇吸收效果很好，但是用酶化学测定时，甲醇影响酶的活力，此时若将甲醇浓度降至5％，既可达到完全吸收有机磷农药，而又不影响后面的测定。选择有机溶剂作吸收液时，尽量选择沸点较高、挥发性小的有机溶剂，以减少采样过程中吸收液的损失。采样后吸收液有明显损失时，必须添

5、加该有机溶剂至原有量，再取出分析。8/3/202112三、颗粒吸附法1、吸附作用机理/原理一种是物理吸附——靠分子间的作用力，这种吸附比较弱，容易在物理作用的影响下，使吸附的物质分子脱附；另一种是化学吸附，是靠化学亲和力(原子价力)的作用，吸附较强，不易在物理作用下脱附。脱附——解吸2、要求理想的颗粒吸附剂应具有良好的机械强度、稳定的理化性质、较强的吸附能力和容易解吸等性能。8/3/202113解吸1）热解吸法是将颗粒状采样管装在解吸炉上加热至一定温度，并通入化学惰性气体将有害物质吹到一定容积的容器中待分析或直接通入分

6、析仪器中测定有害物质含量。由于被吸附物质的沸点不同，所以解吸温度不同。例如氯乙烯在100～150℃时，可以从活性炭上定量解吸；苯在200℃以上才能从活性炭上定量解吸。2）溶剂解吸法是用一定量溶剂如二硫化碳、丙酮、甲醇等浸泡采样后的固体吸附剂，上层提取液待分析用。选择解吸溶剂的原则：对待测组分解吸效率高，并且不干扰待测组分的测定。8/3/2021143、常用颗粒吸附剂硅胶、活性炭、素陶瓷和高分子微球等，这些物质比表面积大。各种吸附剂由于比表面积和极性不同，它们的吸附力、吸附量以及所吸附物质的种类有差别。1）硅胶硅胶是脱水

7、的硅酸凝胶，是一种极性吸附剂，对极性物质有着强烈的吸附作用。根据加工条件的不同，其孔径和表面积可以控制。常用的是粗孔及中孔硅胶，这两种硅胶均有物理和化学吸附作用。与活性炭相比，硅胶的吸附力较弱，吸附容量较小，因此，从硅胶上将吸附的物质解吸下来比较容易。8/3/2021152）活性炭属于非极性吸附剂，吸附非极性和弱极性的有机气体和蒸气，吸附容量大，吸附力强。适合于采集有机气体和蒸气混合物，特别是空气中浓度很低需要长时间采样，或空气的相对湿度较高时的采样。活性炭对沸点低于0℃以下的物质吸附率低，在常温下不能直接用来定量采样

8、。H2、N2、O2、CO、NH3、HCl、H2S、CH4、C2H4等。8/3/2021163）素陶瓷制作：将绝缘素陶瓷管洗净，碾碎、过筛、用酸、碱除去杂质，在110～120℃烘干而成。并非多孔物质，它的吸附作用属于物理吸附时，其吸附容量决定于表面租糙程度。吸附能力弱，故采样后的解吸比较容易。4）高分子微球是一种多孔性芳香族聚合物，