Тема: Методи відбору проб атмосферного повітря для лабораторного аналізу

Одним з основних елементів аналізу якості атмосферного повітря є відбір проб. Важливість його зумовлюється тим, що за неправильного відбору проб результати аналізу втрачають сенс. Проби повітря відбирають аспіраційним способом (пропускаючи повітря через поглинальний прилад з визначеною швидкістю) і способом заповнення посудин обмеженого об'єму. Для дослідження газоподібних домішок придатні обидва способи, а для дослідження аерозольних домішок і пилу — лише аспіраційний.

Аспіраційний спосіб відбору проб повітря. У результаті пропускання повітря через поглинальний прилад відбувається концентрування аналізованої речовини в поглинальному середовищі. Для визначення концентрації речовини витрата повітря повинна становити десятки і сотні літрів за хвилину. Проби поділяють на разові (період відбору 20—30 хв.) та середньодобові (не менше 4-разових проб, через однакові проміжки часу протягом доби оі, 7, 13 та 19 год.). Найкращим способом отримання середньодобових значень є безперервний відбір проб повітря протягом 24 год. Для їх відбору використовують електроаспіратори, пилососи та інші прилади і пристрої, які пропускають повітря, а також прилади, які реєструють його об'єм (реометри, ротаметри та ін.).

На стаціонарних пунктах (лабораторіях типу «ПОСТ») системи відбору проб повітря забезпечують їх разовий відбір для дослідження газових домішок, сажі, пилу та аерозолів. Система відбору проб повітря для аналізу газових домішок і сажі складається з повітропроводу, обладнаного нагрівальним пристроєм з терморегулятором, розподільного гребінця для підключення поглинальних приладів та двох електроаспіраторів. Система відбору проб повітря для дослідження пилу утворюється з трубки, яка обладнана фільтрами, та гнучкого шланга, котрий підключають до повітропроводу.

За нестаціонарних умов використовують аспірацію повітря за допомогою двигуна внутрішнього згоряння або пилососа, підключеного до стаціонарного джерела зі струмом.

Важливим елементом системи пробо-відбору є поглинальні пристрої, призначені для вбирання газоподібних речовин, аерозолів і пилу.

Відбір проб повітря способом заповнення посудин обмеженого об'єму. Використання цього способу зумовлено значною агресивністю хімічних речовин, які вловлюють з повітря поглинальні пристрої. Звичайні скляні ємності найчастіше використовують при відборі проб повітря для визначення оксиду вуглецю та інших газових домішок. Скляний посуд заповнюють аналізованим повітрям шляхом продування через посудину його 10-кратного об'єму, після чого посудину закривають; за допомогою вакуумного заповнення (з герметично закритих посудин повітря відкачується, їх відкривають у місці відбору проби і потім знов закривають); способом заміщення попередньо залитої в посудину інертної рідини повітрям (після того, як рідина вилилась, посудину закривають).

При відборі разових проб повітря для визначення діоксиду сірки використовують прилад Ріхтера і сорбційну трубку; при відборі діоксиду азоту — U-подібну трубку і сорбційну трубку. Під час відбору проб необхідно уникати потрапляння світла на поглинальний прилад. Термін збереження проб, відібраних в U-подібну трубку, становить не більше 3 діб, а в сорбційні трубки — тиждень. За необхідності отримання інформації про наявність у повітрі окремо діоксиду і оксиду азоту між двома поглиначами (U-подібні або сорбційні трубки) встановлюють U-подібну трубку з окислювачем.

У поглинальний прилад І (рис.3.3) надходить суміш N0+N02. Там N02 адсорбується, а N0 надходить в U-подібну трубку, де за допомогою окислювача переходить в N02. Регулятор вологості, який використовується в U-подібній трубці, забезпечує довгостроковість та ефективність роботи окислювача, який у процесі роботи змінює колір від жовтого до зеленувато-коричневого, у зв'язку з чим його необхідно своєчасно замінювати.

Оксид вуглецю (CO) відбирають у газові піпетки або гумові камери. Через газову піпетку прокачують 10-кратний об'єм повітря, потім її щільно закривають. У гумові камери повітря відбирають кілька разів протягом

I, II — поглиначі N02 ; III — окислювач NO; 1 — регулятор вологості; 2 — носій з окислювачем; 3 — скловата.

Рис. 3.3. U-подібна трубка

20 хв. Заповнена гумова камера герметизується затискачем.

Разові проби пилу відбирають на фільтруючі матеріали. Швидкість його руху в ротаметрі не повинна бути меншою від швидкості вітру в місці відбору проби. Залежно від швидкості вітру і швидкості відбору проби вибирають діаметр насадки.

Характеристики відбору проб основних забруднюючих речовин (період відбору 20 хв.) наведено в таблиці 3.6.

Таблиця 3.6