2) аспирационный
3) адсорбционный (+)
4) аддитивный
Адсорбционный способ основан на концентрировании газообразного или парообразного аналита на поверхности твёрдого сорбента. Исследуемый воздух пропускают через сорбционную трубку, заполненную активированным углём, силикагелем, полимерным сорбентом или молекулярным ситом. За счёт межмолекулярных взаимодействий определяемое вещество удерживается на развитой поверхности сорбента, что позволяет накапливать даже следовые количества загрязнителя и повышать чувствительность последующего анализа.
После завершения отбора аналит извлекают из сорбента термической десорбцией либо обработкой подходящим растворителем, а затем определяют, например, методом газовой хроматографии. Для получения достоверного результата учитывают сорбционную ёмкость материала, объём отобранного воздуха, температуру, влажность и вероятность проскока — появления вещества на выходе из трубки вследствие насыщения или недостаточной эффективности сорбционного слоя.
Аспирационный способ характеризует прежде всего механизм перемещения воздуха с помощью насоса, а не принцип фиксации газообразного компонента. Поэтому аспирация часто используется совместно с адсорбцией: насос обеспечивает заданный расход воздуха, а сорбционная трубка непосредственно улавливает и концентрирует аналит. Термины аддуктивный и аддитивный не обозначают общепринятые способы санитарно-химического отбора проб воздуха.
| Подход | Принцип | Основное применение | Ключевое ограничение |
|---|---|---|---|
| Адсорбционный | Удерживание молекул на поверхности твёрдого сорбента | Газы, пары и летучие органические соединения в низких концентрациях | Возможны насыщение сорбента и проскок аналита |
| Абсорбционный | Поглощение вещества всем объёмом жидкого поглотительного раствора | Хорошо растворимые или вступающие в реакцию с раствором газы | Зависит от растворимости, химической устойчивости и эффективности поглотителя |
| Аспирационный | Принудительное прокачивание известного объёма воздуха насосом | Активный отбор через сорбент, фильтр или поглотительный прибор | Требует контроля расхода, герметичности и продолжительности отбора |
| Диффузионный | Поступление вещества к сорбенту за счёт молекулярной диффузии | Пассивный индивидуальный и длительный мониторинг загрязнения воздуха | Скорость поглощения зависит от конструкции пробоотборника и условий среды |
| Контейнерный | Помещение цельной газовой пробы в герметичную ёмкость | Исследование состава газовых смесей без предварительного концентрирования | Возможны утечки, конденсация и взаимодействие компонентов со стенками |
| Конденсационный | Улавливание компонентов при охлаждении и переходе в жидкую фазу | Пары веществ с достаточно высокой температурой конденсации | Малопригоден для постоянных газов и высоколетучих соединений |
Выбор сорбента должен соответствовать физико-химическим свойствам аналита и предполагаемому диапазону концентраций. Для контроля полноты улавливания могут применять последовательно соединённые сорбционные секции: обнаружение вещества во второй секции указывает на проскок. Результат обычно рассчитывают с учётом массы извлечённого аналита и точно измеренного объёма воздуха, приведённого к установленным условиям. Таким образом, адсорбция обеспечивает не только отбор, но и предварительное концентрирование газообразных загрязнителей перед количественным определением.