多通道吸附管采样器是一种用于采集空气中挥发性有机物(VOCs)及其他气态污染物的工具。其核心部件为多个吸附管,这些吸附管通常采用活性炭、硅胶、聚合物等具有较大比表面积和较强吸附能力的材料制成。
(一)采样过程
在采样时,空气通过采样泵的抽吸作用,以一定的流量经过多个吸附管。由于吸附管内填充的吸附剂对目标污染物具有亲和力,当空气流经时,其中的 VOCs 等气态污染物分子会被吸附在吸附剂的表面。不同的吸附管可以同时对不同来源或不同位置的空气进行采样,例如在一个大型工业厂区内,可分别在不同车间的呼吸带高度、排放口附近等多个位置设置吸附管通道,实现多点同步采样。
(二)吸附原理
从微观角度看,吸附过程是基于物理吸附和化学吸附的综合作用。物理吸附主要依靠吸附剂表面的分子间作用力,如范德华力,将污染物分子吸附在表面。这种吸附通常是可逆的,在一定条件下(如加热、减压等),污染物可以被解吸出来。化学吸附则是由于吸附剂表面存在一些活性位点,与污染物分子发生化学反应形成化学键,从而使污染物固定在吸附剂上,化学吸附一般具有较强的选择性和不可逆性。在实际采样中,往往是两种吸附方式共同作用,确保对污染物的有效捕集。
(三)解吸与分析
采样完成后,将吸附管中的污染物解吸出来进行分析。通常采用热解吸或溶剂解吸的方法。热解吸是利用高温惰性气体吹扫吸附管,使吸附的污染物受热脱附,并随着载气进入气相色谱、质谱等分析仪器进行定性和定量分析。溶剂解吸则是选择合适的有机溶剂,将吸附管中的污染物溶解出来,然后通过注射等方式将提取液注入分析仪器。
多通道吸附管采样器的测定步骤:
1.准备工作:
-检查设备:确保多通道吸附管采样器外观无损坏,各部件连接正常。检查电源、数据线、传感器等是否正常工作。
-选择吸附管:根据采样目的和气体成分选择合适的吸附管,如活性炭吸附管、Tenax吸附管等,并检查吸附管是否完好,无堵塞、破裂等情况。
-安装吸附管:将吸附管正确安装在采样器的相应通道上,确保连接紧密,防止漏气。
-设置参数:根据采样要求,在采样器的操作界面上设置采样流量、采样时间、采样序列等参数。
2.采样过程:
-启动采样:确认参数设置无误后,启动采样器,开始采样。在采样过程中,注意观察采样器的工作状态,确保各通道采样正常,无异常报警。
-平行采样:如需采集平行样品,按照设定的平行样品数量和采样位置,同时进行多个吸附管的采样,以保证样品的代表性和准确性。
-记录信息:详细记录采样时间、地点、环境条件(如温度、湿度、气压等)、采样流量等信息,以便后续数据分析。
3.采样结束:
-停止采样:采样结束后,按照操作规程停止采样器,关闭电源。
-取下吸附管:小心取下吸附管,用聚四氟乙烯帽或铝箔将吸附管两端密封,避免吸附管内的气体泄漏或受到污染。
-标记与保存:在吸附管上标明样品编号、采样时间、地点等信息,然后将吸附管放入专用的样品保存箱中,妥善保存,尽快送至实验室进行分析。
4.分析测试:
-热解吸:将吸附管放入热解吸仪中,按照设定的热解吸程序,使吸附在吸附管上的气体分子解吸出来,并导入气相色谱仪等分析仪器中进行分离和检测。
-数据处理:根据分析仪器输出的色谱图和数据,进行定性和定量分析,计算出气体样品中各组分的浓度。