Материал: Экологический мониторинг. Газоанализаторы для контроля загрязнения атмосферного воздуха (90

Особое внимание при разработке и изготовлении индикаторных трубок уделяют их избирательности, т. е. возможности определять анализируемое вещество в присутствии сопутствующих примесей. Эту задачу решают, применяя фильтрующие трубки. Внутри фильтрующих трубок находятся наполнители, представляющие собой хемосорбент, полностью пропускающий определяемое вещество и улавливающий сопутствующие, мешающие анализу вещества. Их помещают перед индикаторной трубкой.

На результаты измерений могут оказывать влияние колебания температуры анализируемого воздуха. Это связано с тем, что изменение температуры влияет на объем отбираемого воздуха, степень поглощения анализируемых веществ и в некоторых случаях – на скорость реакции. Суммарное влияние всех этих факторов может привести к изменению длины окрашенного слоя. Для повышения точности измерений применяют таблицы температурных поправок или поправочные коэффициенты.

Согласно ГОСТ 12.1.014-84, относительная погрешность измерения концентрации вредных веществ в воздухе индикаторными трубками не должна превышать ±35 % в интервале от 0,5 до 2,0 ПДК и ±25 % при интервале выше 2 ПДК при климатических условиях: температура окружающей среды от 15 до 30 0С, относительная влажность от 30 до 80 %, барометрическое давление от

90 до 104 кПа (675–780 мм. рт. ст.).

Относительную погрешность ниже 5 % практически невозможно обеспечить по техническим причинам:

•неодинаковая плотность набивки индикаторного порошка в трубке;

•небольшое колебание высоты порошка;

•изменение диаметра стеклянных трубок;

•неравномерная пропитка носителя реактивами;

•неодинаковые размеры гранул носителя и т. д.

Кроме того, на погрешность измерения могут оказывать:

•качество градуировки индикаторных трубок при их изготовлении;

•соблюдение условий и сроков хранения трубок;

•исправность и правильность эксплуатации воздухозаборного устройства;

27

• правильность применения трубок при наличии в анализируемом воздухе примесей сопутствующих определяемому веществу.

Широкий выбор предлагаемых отечественными и зарубежными производителями индикаторных трубок позволяет определять в воздухе более сотни различных химических соединений, наиболее распространенные из которых приведены ниже.

28

Воздухозаборные устройства для индикаторных трубок

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. Объем воздуха, пропускаемого через индикаторную трубку с помощью воздухозаборного устройства, должен выражаться в см3.

Воздухозаборное устройство, предназначенное для использования с индикаторной трубкой, должно иметь те же характеристики потока, что и воздухозаборное устройство, используе-

мое при градуировке индикаторной трубки.

Во всех инструкциях по эксплуатации индикаторных трубок указано, что они должны применяться с конкретными, предназначенными для них типами воздухозаборных устройств. В противном случае погрешность измерения может превысить 100 %.

В отечественной и зарубежной литературе описаны воздухозаборные устройства к индикаторным трубкам самых разнообразных конструкций с различными техническими характеристиками. Выбор воздухозаборных устройств для просасывания воздуха через индикаторные трубки определяется требованиями, предъявляемыми к приборам для анализа вредных веществ в воздухе.

Полуколичественные измерения и индикация вредных веществ с успехом могут быть выполнены при отборе пробы воздуха резиновыми грушами.

Для количественных измерений вредных веществ воздух пропускают через индикаторные трубки, как правило, сильфонными или поршневыми насосами. При использовании в воздухозаборных устройствах сильфонов малого объема число необходимых сжатий сильфона при отборе воздуха через трубку составляет обычно 1–10, а в случае большого сильфона 1–3. Воздухозаборные устройства с большими сильфонами способны создавать большее разрежение, чем приборы с малыми сильфонами. Поэтому первые пригодны для использования с индика-

29

торными трубками, имеющими большое аэродинамическое сопротивление, в то время как вторые – для трубок с малым сопротивлением потоку воздуха.

На точность измерения концентрации вредных веществ в воздухе индикаторными трубками влияет не только объем пробы, но и характер изменения скорости воздуха в процессе проведения анализа.

Большинство воздухозаборных устройств позволяют пропускать заданный объем воздуха через индикаторную трубку с различной скоростью: в начале анализа скорость высокая, а в конце – низкая. При высокой скорости пропускания в начале анализа значительно удлиняется окрашенный слой, с уменьшением скорости степень удлинения уменьшается и к концу анализа при малой скорости пропускания длина слоя практически не увеличивается, а происходит выравнивание его границы. Такой характер пропускания исследуемого воздуха имеет большое преимущество перед пропусканием с равномерной скоростью.

Выпускаемые воздухозаборные устройства имеют различные всасывающие характеристики, которые оказывают влияние на характер индикации вредных веществ.

Аспиратор сильфонный АМ-5

Аспиратор сильфонный АМ-5 предназначен для пропускания исследуемой газовой смеси через индикаторные трубки при экс- пресс-определении содержания газовых компонентов в воздухе.

Аспиратор (рис. 12) представляет собой сильфонный насос ручного действия, всасывающий воздух за счет раскрытия пружинами предварительно сжатого сильфона. Воздух выходит из сильфона через клапан при сжатии пружин.

Резиновый сильфон 6 с пружинами 7 обеспечивает ход аспиратора, который ограничивается цепочками 8 и 13. Цепочка 13 присоединена к винту 14 и втулке 16, с помощью которых аспиратор настраивается на объем всасываемого воздуха за один рабочий ход, равный (100±5) см3. Цепочка 8 соединена с рычагом 9, конец которого при натяжении цепочки приподнимает клапан 11, прекращая пропускание анализируемого воздуха через индикаторную трубку. При сжатии сильфона до упора через клапан 11 выбрасы-

30