双相多组分空气采样器是什么？

空气污染物是以气态和颗粒物两种状态共同存在的，研究污染物在空气中的形成、迁移、沉降等变化行为和评价空气亍亏染的状况，需要同时采集和测定这两种状态的污染物。双相多组分空气采样器就是为解决以上问题而设计的．这是一种能采集两种状态污染物的采样器。

1．设计原理与仪器结构

当空气通过环形扩散管环缝呈层流状态时，环形扩散管对气态组分的采样效率可用扩散公式(6—4)表示：

E=1一C／C0(6—4)

式中，E为气体的采样效率，％；C为流出环形扩散管的气体浓度，μg／m³；C0为流进环形扩散管的气体浓度，μg／m³。

当空气流过环形扩散管的环缝时，气态污染物吸收在管壁的涂渍层上，颗粒物穿过环缝后收集在后面的滤料上。颗粒物在环缝内的损失很小，只要环形扩散管设计加工合适，这种损失小于5％。

双相多组分空气采样器，除了采样动力外，由颗粒物切割器、环形扩散管和滤料采样夹3个部分组成。环形扩散管和滤料组合采样器结构。

颗粒物切割器常用撞击式和旋风式两种。在设计流量下，其50％的空气动力学切割粒径可以分为2.5μm或4μm和10μm。环形扩散管一般都是玻璃制品，其环缝为0.10～0.15cm，长度为25cm左右，内壁为磨砂的玻璃面。根据被测物的化学性质，选用合适的吸收液涂渍环缝内壁，用于吸收气态污染物。滤料采样夹一般为多层滤料夹，第一层滤料采集颗粒物，第二层或第三层为浸渍试剂滤料，不是用来采集空气样品中的气体组分，而是用来采集由颗粒物分解或挥发所产生的酸性或碱性气体。

2．采样和测定步骤

(1)现场采样在现场按规定选好采样点，将采样器垂直放置，以减少颗粒物在环形扩散管中的损失。采样器相互之间的间距至少为1m。为避免光的照射，环形扩散管外套有内红外黑的布罩。用皂膜流量计校准采样器的流量。控制采样流量为13L／min，采样时间2～4h。记录采样时的大气压力和气温。将采样体积换算成标准状况下的采样体积。采样结束后，取下环形扩散管，两端用盖子密封。采样滤纸尘面朝里对折，密封在原袋中，送回实验室分析。

(2)样品分析用离子色谱法分析样品。根据离子色谱仪的型号和性能，制定能分析各种阴离子的最佳分析条件。淋洗液为0．0003mol／L，碳酸钠一碳酸氢钠溶液，流量3.0mL／min，用保留时间定性、峰高定量。

①环形扩散管分析方法。加25min0.5％H2O2提取液于各个环形扩散管中，加盖振荡后，量取提取液直接进离子色谱仪进行分析。根据样品各种阴离子的测定结果和采样体积，计算空气中各种气态污染物浓度。

②滤纸样品分析方法。将采样滤纸放在原干燥器中干燥平衡24h，用十万分之一精密天平称至恒重。根据采样前后称重之差，即为采集的颗粒物量，以此及采样体积，计算空气中可吸人颗粒物浓度(mg／m³)。

称重后的样品滤纸浸泡于25mi。重的蒸馏水中，超声波振荡20min，离心后，取上清液进行离子色谱仪分析。根据各阴离子的测定结果和采集的颗粒物量，计算颗粒物中各种阴离子的浓度。

3．影响采样器使用的因素

(1)涂渍层的均匀性双相多组分空气采样器是采用涂渍的环形扩散管来采集气体污染物的。涂渍层的均匀性，直接影响到采集效果。试验证明，涂渍不均匀，容易造成气体污染物从涂渍薄的或未涂渍到的地方漏过，采集效率则大大下降。在试验中采用稳定的零空气气流来吹管，并控制流量为2～3L／min，可以达到均匀涂渍的效果。

(2)采样的容量大小设计的双相多组分空气采样器，气体和颗粒物的采集容量是否匹配是一个很重要的问题。如果不匹配，就会出现两者不能同时准确的测定。现场试验表明．当环形扩散管采集到2mg二氧化硫气体后，采样效率从原来的98％下降到90％以下，甚至更低。空气中可吸人颗粒物的浓度，一般为二二氧化硫浓度的1～4倍。当空气中可吸人颗粒物的浓度与二氧化硫浓度的比值更低些时，其称量误差也会更大。为了减少颗粒物的称量误差就需要扩大采样容量，这样虽然颗粒物可以准确称出，但气体污染物采样效率将降低，无法满足测定的要求。如果用十万分之一精密天平，称量误差可控制在3％以下，基本可解决上述问题。或者直接应用组分分析，由于组分分析可以不称重．则就不存在称量误差的问题。

(3)滤料的选择当采用玻璃纤维滤纸采集颗粒物时，玻璃纤维滤纸存在以下几个问题：玻璃纤维滤纸是一种脆性材料，操作中很容易折裂；在安装和取样时，玻璃纤维滤纸容易黏附，由于黏附损失带来的误差很严重；玻璃纤维滤纸中某些物质的本底空白值较高，且变化不定。对于以上存在的问题，应选用特制的四氟套夹来安装和固定玻璃纤维滤纸，可以减少玻璃纤维滤纸的黏附；选用本底值低的四氟滤料或其他较低的空白滤料。

(4)多层滤料的应用对于颗粒物或气溶胶上的易分解组分(如＊＊＊等)，由于温度、压力、相对湿度的变化及化学反应等因素，造成的分解和挥发损失问题，可以通过第二层滤料和第三层滤料采集。