Навігація
Головна
ВІДБІР І ПІДГОТОВКА ПРОБ ПОВІТРЯ, води і грунтуПристрої для відбору проб повітряСпособи відбору кандидатівТверді сплави і ріжучий керамікаДіаграми стану сплавів, компоненти яких утворюють тверді розчини
Коефіцієнт демпфування коливань і кордону фільтраКонцентрування стічних водУвага як фільтр в каналах переробки інформаціїСпрямована мобільність: соціальний фільтрФільтр
 
Головна arrow БЖД arrow Нагляд та контроль у сфері безпеки
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Відбір проб в рідкі середовища і на тверді сорбенти. Відбір проб в контейнери

Відбір парогазових речовин в рідкі поглинювальні середовища - найбільш поширений спосіб відбору проб. Аналізовані речовини розчиняються або вступають в хімічну взаємодію з поглотительной середовищем (хемосорбция), яка забезпечує повноту поглинання за рахунок утворення нелетких сполук. При цьому спрощується підготовка проби до аналізу, який зазвичай проводять в рідкій фазі.

Відбір проб в розчини здійснюють аспірацією досліджуваного повітря через поглинальний посудину з яким-небудь розчинником (органічні розчинники, кислоти, спирти, вода, змішані розчини). Швидкість пропускання повітря може змінюватися в широких межах - від 0,1 до 100 л / хв.

Повнота поглинання залежить від багатьох факторів, у тому числі від конструкції поглинальних судин. Найбільшого поширення набули абсорбери зі скляними пористими пластинками, поглинювальні судини Рихтера, Зайцева.

Для фізичної адсорбції важливо, щоб поверхня дотику фаз була найбільшою. У поглотителях з пористою пластинкою цей ефект досягається за рахунок зменшення бульбашок повітря при проходженні його через пористий фільтр, внаслідок чого збільшується контакт повітря з розчином, а швидкість аспірації може бути підвищена до 3 л / хв.

Більш ефективним є поглинання, засноване на хімічних реакціях досліджуваних речовин з поглотительной рідиною. Наприклад, для поглинання аміаку і амінів застосовують розбавлену сірчану кислоту, для поглинання фенолу - розчин лугу.

Для перевірки ефективності роботи поглинювального судини до нього приєднують послідовно ще один або два поглинача. Пробу повітря з відомим змістом шкідливої речовини пропускають через всі абсорбери і потім поглинювальні розчини з кожної посудини аналізують.

"Проскакування" (К,%) обчислюють за формулою

(4.3)

де А2 - маса речовини в другому абсорбере, мкг; А1 - маса речовини в першому абсорбере, мкг.

Ступінь поглинання (Е,%) обчислюють за формулою

(4.4)

Ефективність поглинання вважають достатньою, якщо в першій посудині абсорбувалося близько 95% досліджуваної речовини.

Гранульовані сорбенти для відбору парів хімічних речовин з повітря почали застосовувати в кінці 60-х рр. XX ст. у зв'язку з широким розвитком газової хроматографії.

Спосіб відбору проб повітря в рідині для газохроматографического аналізу в більшості випадків неприйнятний, оскільки не дозволяє проводити концентрування речовин з великого обсягу повітря внаслідок випаровування розчинників і пов'язаних з цим втрат аналізованих речовин.

Застосування твердих сорбентів дає можливість збільшити швидкість пропускання повітря (в порівнянні з пропусканням через рідина) і за короткий час накопичити досліджувана речовина в кількості, достатній для його визначення. Тверді сорбенти дозволяють також здійснюватиме виборчу сорбцію одних речовин в присутності інших, крім того, тверді сорбенти зручні як в роботі, так і при транспортуванні і зберіганні відібраних проб.

data-override-format="true" data-page-url = "http://stud.com.ua">

Тверді сорбенти, застосовувані для відбору проб повітря, повинні володіти механічною міцністю, мати невелике спорідненість з водяними парами (тобто погано сорбировать їх), легко активуватися, мати максимальну сорбційну здатність стосовно аналізованих речовин, а при аналізі легко десорбувати поглинене речовина , мати однорідну структуру поверхні.

Для аналізу повітря застосовують три групи твердих адсорбентів, проте жоден з сорбентів не є універсальним. Перша група являє собою гідрофільні неорганічні матеріали типу силикагелей і молекулярних сит. Друга група - гідрофільні неорганічні матеріали - активні вугілля. До третьої групи відносять синтетичні макропористі органічні матеріали з високим ступенем гідрофобності і невеликою питомою поверхнею - це пористі полімери.

Силикагели (SiО2 • Н2О) являють собою гідрофільні сорбенти з високорозвиненою капілярною структурою гелю. Адсорбційна здатність силікагелю обумовлена наявністю на його поверхні силанольних груп Si-ОН, здатних до утворення водневих зв'язків з молекулами сорбата. Силикагели вибірково поглинають домішки полярних сполук, таких як аміни, спирти, фенол, альдегіди і аміноспірти. Однак цей адсорбент застосовують у практиці аналізу забруднень рідше, ніж активний вугілля і полімерні сорбенти. Це обумовлено його гидрофильностью, що призводить до значного зниження сорбційної ємності пасток.

Вугілля є неполярними сорбентами з сильно розвиненою пористою структурою. Питома поверхня активного вугілля досягає 1000 м2 / г, вугілля здатний міцно утримувати більшість органічних сполук і деякі неорганічні гази при звичайній температурі. Повітря пропускають зі швидкістю 0,1 -1,0 л / хв. Ефективність уловлювання становить 80-100%, а адсорбційна ємність сорбенту може досягати сотень міліграмів.

data-override-format="true" data-page-url = "http://stud.com.ua">

Активні вугілля вибірково поглинають вуглеводні та їх похідні, ароматичні з'єднання, слабкіше - нижчі аліфатичні спирти, карбонові кислоти, складні ефіри. Сконцентровані на активному вугіллі домішки утримуються дуже міцно, і десорбувати їх при нагріванні практично неможливо. Для вилучення домішок з пасток з активним вугіллям використовують екстракцію.

В умовах підвищеної вологості застосування активного вугілля і силікагелю для відбору проб стає практично неможливим. У цьому випадку рекомендується застосовувати полімерні пористі сорбенти, такі як порапакі, хромосорба, полісорб, Тенакс та ін.

Пористі полімери інертні, гідрофобні, володіють досить добре розвиненою поверхнею, ефективно вловлюють з повітря домішки шкідливих речовин і не менш легко віддають їх при термодесорбції. Успішно застосовуються для уловлювання з повітря домішок з великою молекулярною масою і таких небезпечних пріоритетних забруднювачів, як пестициди, діоксини. Ефективність уловлювання на полімерних сорбентах становить 88-100%. Недоліком є погана адсорбція газів і парів низькомолекулярних сполук.

Для концентрування шкідливих речовин з повітря як адсорбенти застосовують також непористі адсорбенти - карбонат калію, сульфат міді, хлорид кальцію і ін. Перевагою таких адсорбентів є високоефективна десорбція сконцентрованих мікродомішок, у тому числі одночасне переведення в розчин як самого сорбенту, так і адсорбованих на його поверхню хімічних речовин.

Для швидкого та ефективного відбору мікродомішок використовують плівкові сорбенти, що представляють собою скляну крихту з розміром зерен 3-5 мм, оброблену розчином, утворюючим плівку. Такий тип адсорбентів застосовують для концентрування з повітря диметиламина, хлороводню, фтороводорода та ін.

Метод відбору проб в контейнери рекомендується для летючих речовин, що містяться в повітрі в значних концентраціях, а також при використанні для аналізу методу газової хроматографії, що володіє досить високою чутливістю. Для відбору проб повітря застосовують шприци, газові піпетки і бутлі.

До обмежень цього методу відбору можна віднести наступні:

• обмежений набір визначаються з'єднань;

• обмеження межі виявлення домішок;

• сорбція компонентів на стінках контейнерів;

• можливість протікання хімічних реакцій при зберіганні проби в контейнері в присутності вологи і кисню повітря.

Кріогенне концентрування і концентрування на фільтрах

Кріогенне концентрування застосовують при відборі з повітря нестабільних і реакційноздатних сполук. Техніка криогенного концентрування зводиться до пропускання досліджуваного повітря через охолоджуване сорбційне пристрій з великою поверхнею, наприклад через сталеві або скляні трубки, заповнені інертним носієм (скляними кульками, скляній ватою). В якості холодоагентів використовують наступні суміші:

• лід - вода (0 ° С);

• лід - хлорид натрію (-16 ° С);

• тверда вуглекислота - ацетон (-80 ° С);

• рідкий азот (-185 ° С).

Ступінь збагачення проби цільовими компонентами може бути при цьому дуже високою (100-1000 разів і більше). Однак застосування такого способу вилучення домішок з повітря утрудняє попереднє видалення вологи, яка, конденсуючись в пастках, заважає газохроматографічному визначенню домішок і збільшує межа їх визначення. Ефективність криогенного вилучення домішок з повітря дуже висока - від 91 до 100%.

Хемосорбція являє собою адсорбцію, що супроводжується хімічною взаємодією поглощаемого речовини і сорбенту, обробленого відповідним розчинником (реагентом). Хемосорбція протікає дуже швидко, тому адсорбуються незначні кількості забруднюючих речовин. Прикладом використання для аналітичних цілей хемосорбентов є індикаторні трубки. В якості носіїв в індикаторних трубках використовують силікагель, оксид алюмінію, фарфор, скло, хроматографічні сорбенти. Визначення грунтується на лінейноколорістіческом принципі, що відбиває залежність довжини пофарбованого шару від концентрації речовини. Концентрацію знаходять за шкалою, що додається або нанесеної на трубку.

Речовини, що знаходяться в повітрі у вигляді високодисперсних аерозолів (димів, туманів, пилу), концентрують на різних фільтруючих волокнистих матеріалах (перхлорвінілова тканину, ацетилцелюлозу, полістирол, скловолокно). Перспективними є фільтри, що складаються з волокнистого фільтруючого матеріалу, импрегнірованого тонкодисперсним активним вугіллям. Великий інтерес також представляють фільтри, імпрегновану твердим сорбентом, з додаванням хімічних реагентів.

Для уловлювання парів і аерозолів ртуті і парів йоду використовують фільтри, в якості основи яких використовують тканину, на яку нанесений сорбент, оброблений нітратом срібла (для йоду) і йодом (для ртуті).

Фільтри дозволяють проводити відбір проб повітря як при позитивних, так і при негативних температурах і високих швидкостях аспірації повітря.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Cхожі теми

ВІДБІР І ПІДГОТОВКА ПРОБ ПОВІТРЯ, води і грунту
Пристрої для відбору проб повітря
Способи відбору кандидатів
Тверді сплави і ріжучий кераміка
Діаграми стану сплавів, компоненти яких утворюють тверді розчини
Коефіцієнт демпфування коливань і кордону фільтра
Концентрування стічних вод
Увага як фільтр в каналах переробки інформації
Спрямована мобільність: соціальний фільтр
Фільтр
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук