13.Методы анализа загрязнения атмосферного воздуха. Качественный и количественный анализ.

Используют качественный и количественный анализ газовых смесей. С помощью качественного анализа определяют в воздухе или газовых потоках отдельные компоненты, не устанавливая их содержания.

При количественном анализеопределяют состав газовой смеси (%) или содержание в ней определенного компонента. На практике обычно не требуется полного анализа газовой смеси и определяют лишь некоторые, наиболее важные ее составляющие.

Качественный анализ газовых смесей производится с помощью органолептического или индикационного метода, или с использованием пористых поглотителей.

Органолептическийметод основан на определении примесей, содержащихся в атмосфере по цвету или запаху.

Индикационныйметод основан на изменении окраски индикаторной бумаги, пропитанной соответствующими реактивами, в присутствии того или иного компонента газовой смеси.

Индикация с помощью жидких или пористых поглотителей заключается в пропускании воздуха через жидкость, в которой растворен соответствующий реагент, или сквозь пропитанный реагентом пористый материал (силикагель, пемза, цеолиты). О наличии определяемой примеси судят по изменению окраски раствора или реагента, пропитывающего пористый материал.

14. Газоанализаторы. Основные типы и их характеристики.

Существует несколько типов газоанализаторов: механические, тепловые, магнитные, электрические, оптические, хроматографические, масс-спектральные. Выбор газоанализатора связан с особенностями анализируемой примеси.

1.Механические газоанализаторы изменение молекулярно – механических параметров газовой смеси при извлечении из смеси определяемого компонента.

Различают:

1) вискозиметрические;

2) денсиметрические ( плотномерные ) ;

3) акустические;

4) объемно – манометрические ОМ (наиболее распространены). В них измеряют изменение объема газовой пробы при извлечении из нее определяемого компонента с помощью химической реакции.

Недостатки: длительность определения и невысокая точность.

2. Тепловые газоанализаторы изменение тепловых свойств определяемого компонента при изменении его концентрации.

Их разделяют на термохимические (ТХ) и газоанализаторы теплопроводности (ТП ).

газоанализаторов основано на определении теплового эффекта химической реакции газов, легко вступающих в реакции с большим тепловым эффектом

3. Магнитные газоанализаторы. Их действие основано на различиях в парамагнитных свойствах газов. Их используют для определения О2, обладающего высоким парамагнетизмом в воздухе, в смеси непредельных углеводородов.

4. Электрические газоанализаторы. Их действие основано на изменении электрических свойств газа или жидкости, с которой газ прореагировал.

Их разделяют на:

1) ионизационные, основанные на различном уровне ионизации газов и используемые для определения в воздухе следов углеводородов;

2) электрохимические, основанные на изменении вольт-амперной характеристики элемента в зависимости от концентрации определяемого газа и используемые для определения в газовых смесях О2, следов водяных паров и микроколичеств сернистых и сероорганических соединений;

3) электрокондуктометрические, основанные на изменении электропроводности раствора электролита при взаимодействии его с определяемым газовым компонентом и используемые для контроля в воздухе H2S, SO2, CO2, CS2, Cl2, CCl4, PH3, AsH3, HCN, NH3H2O, паров, содержащих серу.

Порог чувствительности достигает 2*10 –6.

5. Оптические газоанализаторы. Их действие основано на изменении оптических свойств газовой смеси (показатель преломления, оптическая плотность, спектральное поглощение или излучение) в зависимости от содержания определяемого компонента.

К ним относятся:

1) интерферометрические газоанализаторы, основанные на явлении смещения интерферационных полос вследствие изменения оптической плотности газовой среды на пути одного из двух когерентных лучей. Анализируют бинарные смеси, компоненты

2) инфракрасные (ИК) газоанализаторы основаны на поглощении лучистой энергии и реагируют на характер спектров поглощения инфракрасного излучения отдельными газами. Концентрацию компонентов газовой смеси определяют по степени поглощения потока

3) ультрафиолетовые (УФ) газоанализаторы основаны на поглощении колебаний в ближней ультрафиолетовой (200 – 400 нм) и видимой (400 – 700 нм) в областях. Их используют для определения паров ртути в воздухе и хлора в хлоровоздушной смеси.

4) фотометрические и фотоколометрические газоанализаторы основаны на образовании специфически окрашенных продуктов при реакции определяемых газообразных компонентов с реагентами. Концентрацию компонентов определяют по интенсивности окраски продуктов.

6. Хроматографические газоанализаторы. Принцип действия основан на различной способности газовых компонентов сорбироваться твердыми или жидкими сорбентами.

Пробу анализируемой газовой смеси вводят в непрерывно протекающий через сорбент поток инертного газа – носителя.Вследствие многократных актов сорбции и десорбции каждый компонент пробы перемещается вдоль слоя сорбента с характерной для него скоростью и удаляется из слоя сорбента в определенной последовательности.