Отбор проб воздуха

Отбор проб с целью изучения уровня загрязнения атмосферного воздуха, может проводиться с применением аспирационного и седиментационных методов отбора проб. Аспирационный метод дает возможность охарактеризовать загрязнение атмосферного воздуха канцерогенными углеводородами, существующее непосредственно в момент отбора проб. Седиментационные методы позволяют оценить загрязнение, происходящее за весь период наблюдения (неделя, месяц, квартал, полугодие и т.д.).

4.1. Техника безопасности при отборе проб воздуха

Выполнение анализов воздуха, газовых сред и водных растворов, в целом рассматриваются как состоящие из операций, некоторые из которых представляют потенциальную опасность.

При работе необходимо соблюдать следующие общие правила безопасности:

-Не принимайте пищу (не пить) во время работы.

-Не курите и не пользуйтесь открытым огнем.

- Избегайте вдыхания химикатов, особенно образующих пыль или пары.

В процессе применения индикаторных трубок, следует руководствоваться общими правилами безопасности:

1. Для предотвращения травмирования при вскрытии стеклянных трубок запаянные концы следует отламывать осторожно, чтобы избежать порезов и попадания осколков стекла в глаза.

2. При проведении анализов следует применять средства индивидуальной защиты: защитные очки, резиновые перчатки.

3. Дробление и нейтрализация должны выполняться под вытяжкой или в условиях хорошо проветриваемого помещения. При их выполнении рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты: защитные очки, халат, резиновый фартук, нарукавники, перчатки. Дробление должно проводиться в закрытой посуде с использованием защитного экрана.

4. Если в воздухе предполагается наличие вредных химических веществ, следует воспользоваться защитным дыхательным аппаратом (респиратором, противогазом).

Первую помощь при травмах следует оказывать на месте:

- Для этого рекомендуется иметь при себе индивидуальную аптечку.

- При попадании осколков стекла под кожу или сильных порезах обратитесь к врачу. После оказания первой медицинской помощи может оказаться необходимым обратиться к врачу.

4.2. Методика отбора проб воздуха

Отбор проб исследуемого воздуха - важнейшая часть работы, поскольку результат самого точного анализа теряет смысл в случае неправильно отобранной пробы. К процессу отбора проб предъявляются следующие требования:

-получение пробы, соответствующей реальному составу воздуха;

-накопление в пробе достаточного для обнаружения количества искомого вещества.

Способы отбора проб (замера) воздуха зависят от ряда причин:

-агрегатного состояния искомого вещества в воздушной среде (аэрозоли конденсации и дезинтеграции, пары, газы);

-возможных химических взаимодействий искомых веществ с воздушной средой;

-числа исследуемых вредных веществ в воздухе;

-метода исследования.

При проведении лабораторных исследований воздуха используются различные методы отбора проб.

Абсорбционный метод

Для очистки отходящих газов от токсичных примесей и улавливания ценных компонентов из этих газов используют абсорбционные, адсорбционные и каталитические методы. Наибольшее распространение получили абсорбционные методы.

Суть абсорбции заключается в поглощении удаляемых компонентов жидкостью. В зависимости от особенностей взаимодействия поглотителей и извлекаемого из газовой смеси компонента абсорбционные методы делятся на физическую и химическую абсорбцию. Для физической абсорбции применяют поглотители: воду, органические растворители, не вступающие в реакцию с извлекаемыми газами. При химической абсорбции извлекаемые компоненты вступают в химическую реакцию с хемосорбентами, в качестве которых используют растворы минеральных и органических веществ, суспензии и органические жидкости.

Достоинством этих методов являются доступность и дешевизна абсорбентов, простая технологическая схема процесса, низкие капи­тальные и эксплуатационные затраты, возможность очистки газа без предварительного охлаждения и обеспыливания.

Недостатки - невысокая эффективность очистки, недостаточная степень использования известняка, образование отходов в виде шла­ма или загрязненного гипса.

Адсорбционный метод

Адсорбционные методы очистки основаны на поглощении примесей твердыми телами с развитой поверхностью, адсорбентами. Поглощаемые молекулы удерживаются на поверхности твердых тел силами Ван-дер-Ваальса (физическая адсорбция) или химическими силами(хемосорбция).

Стадии адсорбции:

- перенос молекул газа к внешней поверхности твердого тела;

– проникновение молекул газа в поры твердого тела;

– собственно адсорбция.

Адсорбция рекомендуется для очистки газов с невысокой концентрацией вредных компонентов. Адсорбированные вещества удаляют из адсорбентов с помощью десорбции инертным газом или паром. Преимущество: высокая степень очистки. Недостатки: «чистые» (сухие и без пыли) газы, небольшая скорость.

Основной недостаток адсорбционного метода заключается в большой энергоемкости стадий десорбции и последующего разделения примесей. Для десорбции примесей используют нагревание адсорбента, вакуумирование, продувку инертным газом, вытеснение примесей более легко адсорбирующимся веществом.

Направления усовершенствования адсорбционных методов очистки: разработка новых модификаций адсорбентов и адсорберов, волокнистых сорбционно-активных материалов, оптимизация стадии десорбции.

4.3. Внешний вид аспиратора АМ-5.

Описание

Аспиратор АМ-5 используется для замера вредных компонентов рабочей зоны. Прокачивание через индикаторные трубки установленного объема исследуемой газовой смеси при оперативном измерении концентрации токсичных и вредных веществ в воздухе рабочей зоны и промышленных выбросах. Обозначенный объем поглощаемого воздуха за 1 ход работы аспиратора 100 см3. При этом погрешность составляет ± 5 см3. Аспиратор АМ-5 представляет собой меховой аспиратор ручного типа. Аспиратор работает на всасывание воздуха за счет раскрытия пружинами предварительно сжатого сильфона и выброса воздуха из сильфона через клапан при сжатии пружин.

Характеристика.

Наименование	Значение
Количество каналов измерений
Объем прокачиваемого воздуха (атмосферы, выхлопы, выбросы и др.) за один рабочий ход, см3	100 ±5
Объем поглощаемого воздуха за одну минуту при сжатом сильфоне и заглушенном отверстии для подключения индикаторной трубки определяющий герметичность аспиратора, см3, не более	2,5
Основная приведенная погрешность,%, не более
Средняя наработка на отказ, ходов, не менее
Полный средний срок службы, лет, не менее
Габариты, миллиметров	155х56х90
Масса, грамм

Аспиратор «Насос-пробоотборник НП-3М»

Описание

Служит для отбора единичных проб газовоздушных смесей чтобы в дальнейшем определить их химический состав, совместно с использованием индикаторных трубок в соответствии с ГОСТ Р 51945-2002, ГОСТ 12.1.014-84, ГОСТ Р 51712-2001.

Возможно использование вместе с насадкой для применения индикаторных элементов аспирационного типа. Ручной насос-пробоотборник НП-3М обладает широким применением во всевозможных условиях при экспресс контроле состава воздуха, утечек природных газов, газовых выбросов, а помимо этого ещё ядовитых и токсичных паров при санитарно-химическом, экологическом, технологическом контроле. Данный аспиратор входит в состав газоопределителей типа ГХК всевозможных модификаций и мини-экспресс-лабораторий на базе индикаторных трубок типа «Пчелка» («Пчелка-У» и «Пчелка-Р»).

Два режима дозирования объема — по 50 см³ и 100 см³. Наличие защитного патрона для работы с агрессивными средами в насадке насоса. Эргономичный — простое усилие при повторении прокачивание (вытягивать поршень легче, чем сжимать сильфон).

Наименование	Значение
Два фиксированных положения штока, соответствующих номинальным значениям отбираемого объема (количеству прокачиваемой газовой смеси за один ход поршня), см3	50 и 100
Погрешность измерения расход,%	±5
Габариты (длина х диаметр), миллиметров	285 х 42
Масса, грамм
Наработка на отказ, ходов
Полный средний срок службы насоса, лет, не менее

Поглотительные приборы.

В практике для улавливания веществ, находящихся в воздухе в виде газов и паров, применяются стеклянные поглотительные сосуды различной конструкции, например, поглотители Полежаева, Зайцева, Рихтера, Петри, поглотители с пористой пластиной.

Рис.4.6. Поглотительные приборы:

а) Поглотитель Полежаева; б) Поглотитель Зайцева; в) Поглотитель Рихтера; г) Поглотитель Петри; д) Поглотитель с пористой пластиной.

4.4.Стабилизация и консервация проб воздуха

Особенностью проб воздуха является то, что как таковые (воздух, отобранный в специальные емкости) их практически не хранят. Исключение составляют пробы веществ, отделенных от воздушной среды путем аспирации в жидкость или сорбции на твердые поглотители. При этом в первом случае применяют все описанные процедуры стабилизации и хранения водных (жидкостных) проб.

4.5. Характеристика отобранной пробы воздуха

Определение диоксида азота

№ пробы	Объем пробы (V),см3	Источники загрязнения	Наличие диоксида азота NO2, мл/м3	Изменение цвета в индикаторной трубки
		Автотранспорт		Незначительное изменение цвета
		Автотранспорт	0,5	Изменение цвета не произошло

Определение диоксида углерода

№ пробы	Объем пробы (V),см3	Источники загрязнения	Наличие диоксида углерода СО2, мл/м3	Изменение цвета в индикаторной трубки
		Автотранспорт	0,05	Изменение цвета не произошло
		Автотранспорт	0,05	Изменение цвета не произошло

Определение диоксида серы