Отбор проб в жидкие среды

Отбор парогазовых веществ в жидкие поглотительные среды — наиболее распространенный способ. Анализи­руемые вещества растворяются или вступают в химиче­ское взаимодействие с поглотительной средой (хемосорб-ция), которая обеспечивает полноту поглощения за счет образования нелетучих соединений. При этом упрощается подготовка пробы к анализу, который обычно проводят в жидкой фазе.

Отбор проб в растворы осуществляют аспирацией ис­следуемого воздуха через поглотительный сосуд с каким-либо растворителем (органические растворители, кисло­ты, спирты, вода, смешанные растворы). Скорость про­пускания воздуха может меняться в широких пределах — от 0,1 до 100 л/мин.

Полнота поглощения зависит от многих факторов, в том числе от конструкции поглотительных сосудов. На­ибольшее распространение получили абсорберы со стек­лянными пористыми пластинками, поглотительные сосу­ды Рыхтера, Зайцева, Яворовского.

Для физической адсорбции важно, чтобы поверхность соприкосновения фаз была наибольшей. В поглотителях с пористой пластинкой этот эффект достигается за счет уменьшения пузырьков воздуха при прохождении его че­рез пористый фильтр, вследствие чего увеличивается по­верхность контакта воздуха с раствором, а скорость аспи­рации может быть повышена до 3 л/мин.

Увеличение поверхности контакта может быть достиг­нуто также в результате увеличения длины пути прохож­дения пузырьков воздуха через раствор. Так, в поглоти­тельных сосудах Зайцева высота столба растворителя со­ставляет около 10 см. Однако предельная скорость аспирации не превышает 0,5—0,6 л/мин.

При отборе проб в поглотительные сосуды Рыхтера, в которых используют эффект эжекции, скорость аспира­ции воздуха может достигать 100 л/мин.

Более эффективным является поглощение, основан­ное на химических реакциях исследуемых веществ с по­глотительной жидкостью. Например, для поглощения ам­миака и аминов применяют разбавленную серную кисло­ту, для поглощения фенола — раствор щелочи.

Для проверки эффективности работы поглотительного сосуда к нему присоединяют последовательно еще один или два поглотителя. Пробу воздуха с известным содер­жанием вредного вещества пропускают через все абсорбе­ры и затем поглотительные растворы из каждого сосуда анализируют.

«Проскок» вредных веществ К (в %) вычисляют по формуле

К=А₂/(А_г + А₂) • 100,

где А₂ — масса вещества во втором абсорбере, мкг; А₁ — масса вещества в первом абсорбере, мкг.

Эффективность поглощения Э (в %) вычисляют по формуле

Э = 100 - К.

Эффективность поглощения считают достаточной, ес­ли в первом сосуде абсорбировалось около 95% исследуе­мого вещества.

Достоинствами отбора проб в жидкие среды являются селективность (можно подобрать поглотительный раствор для широкого круга загрязняющих веществ), простота, экономичность. К недостаткам следует отнести невысо­кую степень концентрирования (используют для отбора проб воздуха при высоких концентрациях загрязнителей); невозможность получения представительной пробы при одновременном наличии в воздухе паров и аэрозолей загрязняющих веществ; необходимость отбирать пробы большого объема.