39. Методы анализа состава выхлопных газов автотранспорта.

Состав выхлопных газов автотранспорта м.б. довольно широкого диапазона. При полном сгорании ископаемого топлива (угля или углеводородов) образуются достаточно безобидные продукты - диоксид углерода и вода, однако в условиях недостатка кислорода образуется ядовитый оксид углерода. Если кислорода еще меньше, среди продуктов сгорания появляется углерод (в виде сажи). При низких температурах и малом количестве кислорода разрушение углеводородов может сопровождаться их изомеризацией и поликонденсацией, приводящими к образованию полициклических ароматических углеводородов, в том числе бензопирена, обладающего канцерогенными свойствами. Загрязнение воздуха могут вызывать и входящие в состав топлива примеси, в первую очередь, соединения серы, образующие диоксид серы.

Напр, содержание оксида углерода определяют титриметрическим ме­тодом либо с помощью газоанализаторов. А содержание диоксида серы - гравиметрическим или турбидиметрическим методами. Однако концентрацию вредных веществ в выхлопных газах во многих случаях можно быстро установить экспресс­ным методом с помощью индикаторных трубок. Основными пре­имуществами указанного метода являются: быстрота проведения анализа и получение результатов непосредственно на месте отбора пробы воздуха; простота метода и аппаратуры, что позволяет про­водить анализ лицам, не имеющим специальной подготовки; отсут­ствие операций по регулировке и настройке аппаратуры перед про­ведением анализов; для проведения анализа не требуются источни­ки электрической и тепловой энергии.

Индикаторная трубка представляет собой герметичную стеклян­ную трубку, заполненную индикаторным порошком (твердый носи­тель, обработанный активным реагентом). В качестве носителей реагентов применяют различные порошкообразные материалы: силикагель, оксид алюминия, фарфор, стекло, хроматографические носители (динохром, полихром, силохром) и др.

На поверхности трубок красками нанесены формула определяе­мого вещества, измерительная шкала и стрелка, указывающая на­правление движения воздуха через трубку при отборе пробы аспи­ратором. Непосредственно перед использованием трубки вскрыва­ют путем отламывания кончиков и пропускают через них пробу воздуха. В результате реакции индикаторного по­рошка с вредным веществом происходит изменение окраски инди­каторного порошка. Концентрацию вредного в-ва определяют по изменению интенсивности окраски (колориметрические индика­торные трубки) порошка, сравнивая со специальной этикеткой, или по длине изменившего первоначальную окраску столбика индика­торного порошка (линейно-колористические индикаторные трубки): длина пропорциональна концентрации вредного вещества.

Воспроизводимость результатов измерения концентрации вред­ных веществ, характеризующаяся относительным стандартным от­клонением, для некоторых трубок достигает 5-10 %, а для других -20-30 %. Относительное стандартное отклонение ниже 5% практи­чески невозможно обеспечить по техническим причинам: 1.неодинаковая плотность набивки индикаторного порошка в трубке; 2.небольшое колебание высоты порошка, 3.изменение диаметра стеклянных трубок; 4.неравномерная пропитка носителя реактивами и др.

Точность измерения вредных веществ в воздухе индикаторными трубками определяется и наличием систематических ошибок, зависящих от 1.качества градуировки индикаторных трубок при их изго­товлении;2.соблюдения условий и сроков хранения трубок;3.исправности и правильности эксплуатации воздухозаборного устройства;4.правильности применения трубок при наличии в анализируе­мом воздухе примесей, сопутствующих определяемому вещ-ву.

Для пропускания анализируемого воздуха через индикаторные труб­ки используют различные устройства. Они должны обеспечивать отбор пробы воздуха с небольшой погрешностью (3-5%), быть герметичными, простыми в эксплуатации, портативными, окончание времени пропус­кания должно быть четко определено. Чаще всего в качестве воздухозаборного устройства используются меховые аспираторы типа АМ, кото­рые удовлетворяют выше перечисленным требованиям.

Методы определения оксида углерода и диоксида серы Метод определения содержания оксида углерода основан на окис­лении оксида углерода иодатом калия в кислой среде с образованием продуктов реакции от зеленого до темно-коричневого цвета в зависи­мости от содержания оксида углерода в исследуемой газовой смеси.

Метод определения содержания диоксида серы основан на окис­лении диоксида серы йодом в присутствии крахмала с изменением цвета индикаторного порошка из серо-синего в белый.

Кол-ное определение основано на линейно-колориметри­ческом методе.

Для определения состава сложных смесей органических соединений исп. метод хромато-масс-спектрометрии. Это интегрирован­ный метод органического анализа, объединяющий: хроматографию - для разделения смесей, масс-спектрометрию - для идентификации соединений.