Отбор проб в жидкие среды

Поглощение примесей вредных веществ в растворе относят к одному из наиболее часто применяемых способов пробоотбора при анализе загрязнений воздуха. Достоинства метода заключаются в возможности одновременного концент­рирования примесей, в широком диапазоне анализируемых ве­ществ (кроме аэрозолей и твердых частиц) и высокой селек­тивности определения, которая определяется выбором соответ­ствующего растворителя. Кроме того, при абсорбции упроща­ется предварительная обработка пробы, которую обычно ана­лизируют в виде жидкости независимо от выбранного метода анализа (колориметрия, ИК- или УФ-спектрофотометрия, элект­рохимические или хроматографические методы).

К недостаткам метода абсорбции следует отнести невоз­можность получения представительной пробы при наличии в воздухе аэрозолей и твердых частиц, а также невысокую степень обогащения пробы при анализе микропримесей.

Отбор проб в растворы осуществляется пропусканием загряз­ненного воздуха через поглотительную склянку (абсорбер), содержащую несколько миллилитров какого-либо растворителя в зависимости от состава пробы. Скорость аспирирования может меняться в широких пределах – от 0,1 до 30 л/мин. Полнота поглощения зависит от многих факторов, в том числе от конструкции поглотительных сосудов. На рис. 2 – 5 представлены абсорберы, широко используемы в практике санитарного контроля. Наибольшее распространение получили абсорберы со стеклянными пористыми пластинками, поглотительные сосуды Рыхтера, Зайцева.

Наиболее эффективным для абсорбции примесей из возду­ха является поглотитель с пористой пластинкой (рис.5), в кото­ром благодаря большой поверхности раздела фаз (мелкие пу­зырьки воздуха) эффект поглощения примесей выше, чем в жидкостных поглотителях других конструкций. В пористом стеклянном фильтре не должно быть пор чрезмерно большого диаметра. Наиболее экономичными с точки зрения объема ис­пользуемой жидкости (чем меньше жидкости, тем выше сте­пень обогащения пробы при прочих равных условиях) являют­ся абсорберы с пористой пластинкой.

Полнота поглощения зависит от природы анализируемых примесей и абсорбента, их концентрации, скорости потока воз­духа, температуры абсорбера, его конструкции и некоторых других факторов. Выбирая поглотительный раствор, можно проводить селективный отбор пробы, например, поглощать ди­стиллированной водой растворимые в ней соединения. Этим способом можно отделять уже в процессе отбора пробы неорганические вещества от органических, спирты (С₁ – С₄ от углево­дородов, альдегиды от органических соединений серы, растворимые в воде амины от фенолов и т. д. В общем случае учет коэффициента распределения исследуемых примесей между двумя несмешивающимися жидкостями (например, вода – гексан ) или жидкостью и газовой фазой (поглотительная жидкость – воздух) обусловливает выбор оптимального растворителя для абсорбции примесей из воздуха.

Особенно эффективным является поглощение, основанное на химических реакциях абсорбируемых веществ с поглотите­лем. Быстро и легко растворяются в поглотительной жидкости загрязняющие воздух примеси неорганических соединений. Реакционноспособный триоксид серы поглощается раствором хлорида бария, а диоксид углерода – раствором гидроксида кальция:

SO₂ + Н₂0 = Н ₂ SО₄ Н ₂ SО₄ + ВаС1₂ = ВаS0₄ + 2НС1

СО₂ + Н ₂О = Н ₂С0₃ Н ₂С0₃ + Са(ОН)₂ = СаСО₃ + 2Н₂О

Абсорбция примесей органическим растворителем позволя­ет повысить концентрацию вещества в пробе примерно 10 раз.

Составитель Абдрешов Ш.А.