Газ тәріздес зиянды заттар шоғырына (концентрациясына) анықтама.

Газ тәрізді зиянды заттарды зерттеудегі ең кеңінен таралған анализ әдістері мыналар болып табылады:

1. Оптикалық;,оған абсорбциондық және эмиссиондық әдістер кіреді.

Абсорбциондық әдіс (лазерлік, фотометриялық) сипаттамалық орнында спектральдік шекте энергиялық сәулені сіңіретін заттардың қабілетіне негізделген. Кеңінен таралған әдістері фотоколориметрлік және спектрофотометриялық болып табылады. Біріншілерінің негізінде, боялған ерітіндіден өткен ауданы 400 ден 760 нм аралығындағы толқын ұзындығындағы, жарық ағынының қарқындылығын әлсіреуін өлшеу жатыр. Екіншілерінің негізінде, зерттелетін ерітінді арқылы өткен энергия жарығының монохроматты ағынның сіңірілуі жатыр. Фотометриялық әдістердің сезімталдығы жоғары, ол барлық элементтерді анықтай алады, тек салыстырмалы қарапайым жабдықтар керек. Боялған қосылулар органикалық емес иондармен құрастыратын реагенттердің және органикалық заттардың молшылығы, бұл әдiстi қолдануды iс жүзiнде шексiз қылады.

Эмиссиондық әдістер (хемилюминесценттік, атомды-эмиссиондық) талданатын газдық қоспаның сәулесінің қарқындылығын өлшеуге негізделген. Әдетте, хемилюминесценттік газ анықтағыштың жұмыс істеу принципі жарықтың фотометрленуіне байланысты, хемилюминесценттік индикатор арқылы анықталатын бөлгіш заттардың әрекеті негізінде.

2.Электрхимиялық әдістер (кондуктометриялық және куланометриялық әдістер) газдық қоспаның жұтылу нәтежесінде пайда болған, электрөткізгіш ерітіндінің өзгерісін тіркеу үшін қолданылады. Әдістің кемшілігі болып, ионның әсерімен реактивте ерітілетін барлық газдар электролиттің электрөткізгіштігіне қатты әсер етеді; сонымен қатар ішкі ортаның температурасына әсер етеді; одан басқа электролитті ауыстырып тұру қажет.

Газды талдаудың кулонометриялық әдісі деполяризатор деп аталатынға анықталатын зат түсуін және үздіксіз талданатын ауа ағынымен кулонометриялық торға түсетін электродтық реакцияның тогын өлшеуге негізделеді. Әдістің құндылығы - электродтық реакцияның ағуының 100% принциптік мүмкіндігі ток арқылы шығуы, өлшенетін концентрацияны Фарадей заңы арқылы есептеуге мүмкіндік береді.

Кондуктометрялық талдаудың қағидаты газдық қоспа компонентінің жұтылуы кезінде ерітіндінің электрлік қарсылығын өлшеу болып табылады. Үлкен сезімталдығының арқасында бұл тәсіл ауадағы уландырғыш заттарды анықтауда – көміртек оксиді, күкірт диоксиді, аммиакты және т.б қолданады.

3.Плазмалы-ионданған әдіс. Органикалық заттардың сутектің жалынына енгізуде алынған иондық токтың өзгеруін өлшеуге негізделген. Жанғыш уақыт бiрлiгiнде, токтың мәні көміртек санына пропорциональ. Жоғарғы сезімталдық негізінде газанықтағыш типі «Гамма» құрылған.

4. Хромотографиялық әдіс. Газдық хроматография - бұл газдық қоспаның бөлінуі үшін үздіксіз жұмыс істейтін физикалық әдіс, сонымен қатар булардың, сорбентпен толтырылған колонка арқылы сұйық және қатты заттар өткенде бұзылмауы. Компоненттердің қозғалатын фаза және қозғалмайтын фазада, ол қатты немесе сұйық болуы мүмкін, таралуы нәтижесінде колонкада қоспаның бөлінуі жүреді.

Газдық хроматографияның негізгі екі түрі бар: газды адсорбциялық және газды сұйықтық. Бірінші жағдайда қоспа компоненттері қозғалатын газдық фаза арасында үздіксіз бөлінеді, ол газ тасымалдаушы деп аталады, және қатты адсорбент, ол сорбция және адсорбция үдерістерінің алмасуына келісілген. Екінші жағдайда, сұйық фазаның пленкасында компонент ерітілуінің алмасуы жүреді, газдық фазаның қайта бөлінуі үшін, яғни газ тасымалдаушының ағынына, қатты инертті тасымалдаушы әкелінеді.

5.Экспресстік әдіс. Экспресстік әдіс қарапайым қабылдаулармен ауадағы улы заттардың аз концентрациясын анықтауға және нәтижені тез алуға мүмкіндік береді. Экспресстік әдістің негізінде әртүрлі ортада ағатын – ерітінділерде, қағаздарда немесе қатты сорбенттерде, түсті реакция жатыр. Экспресстік сараптамада қолданылатын аналитикалық тәсілдер әртүрлі. Бір жағдайларда индикаторлық түтікте немесе қағазға сызықтық колориметр принципі қолданылады, ал басқасында - стандартты топтамалар бойымен ерітінділерді колориметрмен өлшейді.Танымал тәсілдер, ол сарапталатын ауа сіңіретін ортадан стандартты бояу алғанға дейін тартылады. Ауалық ортада экспресстік сараптамада көбірек қолданылуын индикаторлы түтікше арқылы сызықтық-колориметрлік әдіс тапты. Әдіс индикаторлық ұнтақтың боялған беткі қабатын алуға негізделген. Индикатор түтікшесі арқылы тартылған, боялған беттің қабатының ұзындығы, ауада зерттеліп жатқан заттардың концентрациясына пропорциональ.

Сызықтық колориметрлік әдістің ерекшелігі, анықталатын заттар мен реактивтердің арасындағы реакция, өнім (зерна) тасымалдаушыға әкелінген, динамикалық жағдайда жүреді. Сондықтан реактивтермен тек мынандай қосылыстар жұмыс істей алады, анықталатын затпен тез реакция жүргенде анық боялған өнім беретін, ұнтақтың біріншілік түсін тез өзгертуге қабілетті, құрамында осы реактивтер бар. Тасымалдаушылар сапасында әртүрлі ұнтақ тәріздес материалдар қолданылады-фарфор,үлкен қуысты силикагель және т.б.

Сурет 13 - УГ-2 ауа тәрізді қондырғысы:

1 – корпус; 2- сифон; 3- серіппе; 4 – тіреуіш сақина; 5 – жырашық; 6 – шток; 7 – төлке; 8 – фиксатор; 9 – плата; 10, 12 – резеңке түтікшелер; 11 – штуцер.

 

Индикаторлық түтікшенің алдында әдетте қоспаны бөгеп тұратын реактивтерді орналастырады, ол ластайтын заттарға жататындар табылғанда, оның реакцияға түсуіне кедергі жасайды. Бұл сүзгіш алдын-ала тазалаумен біркезде күрделі құрамымен ерекшеленеді. Зиянды газдар мен булардың құрамын тез анықтауда ең кең таралған құрал –әмбебап газанықтағыш УГ-2 болып табылады, ауа қамалдық құрылғы 13 суретте көрсетілген.

Ауа жинағыш (воздухозаборного) құрылғының міндеті-индикаторлық түтікше арқылы -100, 200, 300, 400см³ дозалы ауаны сынауға жіберуі. Ауа көлемі анықталатын ластаушы затқа байланысты болады.

Экспрестік әдістің негізгі кемшілігі-үлкен қателік. Ауадағы зиянды заттардың концентрациясын УГ-2 газанықтағышымен өлшегенде, қорытындысына қатысты негізгі қателіктері -1ШРК ға дейін аспайды ±60%, 1 ден 2 ШРК интервалында ±35%,және 2 ШРК асса ±25%.