專利名稱：室內(nèi)空氣揮發(fā)性污染物濃度檢測的被動式吸附采樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于室內(nèi)環(huán)境檢測領(lǐng)域，特別涉及一種用于室內(nèi)揮發(fā)性化學(xué)污染物濃度檢 測的被動式吸附采樣裝置。
背景技術(shù)：
室內(nèi)空氣品質(zhì)顯著影響人們的舒適、健康和工作效率，越來越受到人們的關(guān)注。而 室內(nèi)物品和裝修裝飾材料釋放的有機(jī)揮發(fā)性化合物(VOCs)濃度過高，是造成室內(nèi)空氣品 質(zhì)低劣的主要原因之一。為保證安全舒適的室內(nèi)環(huán)境，對室內(nèi)化學(xué)污染物的檢測十分重要。 科學(xué)的檢測方法能幫助室內(nèi)用戶了解日常所處的環(huán)境是否達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，及時有效地對不 合格的室內(nèi)環(huán)境采取治理和整改措施，規(guī)避環(huán)境污染風(fēng)險，滿足人們健康和舒適的要求。然 而，目前的室內(nèi)空氣檢測一般采用現(xiàn)場采樣方法，需要檢測人員攜帶儀器和藥品到現(xiàn)場操 作，人力和時間的浪費(fèi)使得檢測成本居高不下，不少普通家庭對室內(nèi)環(huán)境檢測望而卻步。因 此理想的室內(nèi)空氣檢測采樣技術(shù)應(yīng)該具有以下特點(diǎn)第一，不需要技術(shù)人員現(xiàn)場操作采樣。 第二，成本低(包括材料成本、時間成本與人力資源成本)，使普通家庭易于承受。第三，目 標(biāo)污染物應(yīng)設(shè)定為室內(nèi)空氣常見，并與人類健康息息相關(guān)的污染物，如有機(jī)揮發(fā)性化合物 (VOCs)。第四，能與較為精確的采樣方法結(jié)合，例如國際公認(rèn)的氣相色譜(GC)或氣質(zhì)聯(lián)用 色譜(GC-MS)檢測，保證檢測的準(zhǔn)確性。第五，同一個采樣的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對多種污染物的 采樣。第六，檢測采樣設(shè)備的制造應(yīng)兼顧簡單、小巧、便攜和高效。然而目前已有的采樣器 在這些方面多有欠缺。例如專利03134701.0中設(shè)計的固相吸附空氣污染物采樣器，是在玻 璃管內(nèi)添加浸漬了污染物吸收液的合成纖維。這種采樣器只通過玻璃管軸向的相當(dāng)有限的 面積進(jìn)行吸附采樣，當(dāng)量采樣量小，后期分析誤差大。同時，該采樣器不能結(jié)合熱脫附加氣 相色譜(GC)聯(lián)用，不能保證采樣后的分析的準(zhǔn)確和通用性。該采樣器的目標(biāo)污染物是室內(nèi) 空氣、大氣、公共場所空氣、車間空氣中二氧化氮、二氧化硫、甲醛、氨中的一種，既沒有涵蓋 室內(nèi)最常見的污染物有機(jī)揮發(fā)性化合物(VOCs)，也不能實(shí)現(xiàn)同一個采樣器采集多種污染物 的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服已有的用于室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)化合污染物采樣器的不足， 提供一種室內(nèi)空氣揮發(fā)性污染物濃度檢測的被動式吸附采樣裝置，該裝置小巧輕便，簡單 可靠，可與熱脫附和GC、GC-MS連用進(jìn)行檢測，制造和測試成本不高，并能實(shí)現(xiàn)了一根管采 集多種污染氣體的功能。本發(fā)明提出的室內(nèi)空氣揮發(fā)性污染物濃度檢測的被動式吸附采樣裝置，其特征在 于，該裝置包括圓柱形吸附劑，底座，外罩和橡膠墊圈；其中，圓柱形吸附劑放置在底座上， 外罩套在圓柱形吸附劑外并通過墊圈與底座密封。本發(fā)明的特點(diǎn)及效果本發(fā)明的采樣裝置采用被動式吸附采樣的方式，不需人員操作，減少了檢測成本；頁
實(shí)現(xiàn)圓柱徑向吸附采樣，吸附面積大，節(jié)省吸附材料用量，降低制造成本；目標(biāo)污染物為多 種室內(nèi)有機(jī)揮發(fā)污染物，采樣后置于熱脫附管中，直接使用帶有熱脫附(TD)或自動熱脫附 (ATD)功能的氣相色譜儀(GC)或氣質(zhì)聯(lián)用色譜儀(GC-MS)分析樣品濃度；小巧、便攜。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)一根被動吸附采樣管檢測多種污染氣體的功能，檢測和制造成本 低，并可實(shí)現(xiàn)在熱脫附(TD)或自動熱脫附(ATD)中脫附后，在氣相色譜(GC)或氣質(zhì)聯(lián)用色 譜(GC-MS)中的精確解析。通過繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，對照標(biāo)準(zhǔn)曲線可實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物 濃度的測量。以污染物甲苯，吸附材料某分子篩為例，常溫情況下標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1。其他室 內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)污染物同理。


圖1為本發(fā)明的裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為被動吸附采樣甲苯標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的室內(nèi)空氣揮發(fā)性污染物濃度檢測的被動式吸附采樣裝置結(jié)合附圖 及實(shí)施例詳細(xì)說明如下本發(fā)明的采樣裝置的總體結(jié)構(gòu)，如圖2所示，包括圓柱形吸附劑1，底座2，外罩3 和橡膠墊圈4 ；其中，圓柱形吸附劑1放置在底座2上，外罩3套在圓柱形吸附劑1外并通 過墊圈4與底座2密封。本發(fā)明裝置的各部分實(shí)施例詳細(xì)說明如下圓柱吸附劑1可選用可吸附室內(nèi)有機(jī)揮發(fā)污染物的疏水多孔吸附材料，如圓柱形 分子篩、硅膠、高分子多孔樹脂、活性炭等，直徑一般為2mm-5mm，長度小于熱脫附管的有效 長度，采樣后易于放入熱脫附中解析。底座2呈雙層圓臺形狀，上層圓臺中心開有圓槽，圓槽直徑等于圓柱吸附劑外徑， 用于放置圓柱形吸附劑，底座可用對采樣沒有影響的聚四氟乙烯或聚乙烯等不吸附室內(nèi)有 機(jī)揮發(fā)污染物的材料制成。外罩3的內(nèi)徑略大于底座2上層圓臺的外徑，外罩放置在下層圓臺上蓋住圓柱吸 附劑時，用橡膠墊圈4套在上層圓臺外可實(shí)現(xiàn)外罩與底座的密封，使置于外罩內(nèi)的圓柱吸 附劑采樣的污染氣體不會擴(kuò)散丟失，造成檢測的不準(zhǔn)確。外罩3可選用玻璃或不銹鋼等擴(kuò) 散系數(shù)極小的材料制成。本發(fā)明的工作原理把被動吸附采樣管放入多個相同溫度、濕度，不同污染物濃度的環(huán)境中，每次經(jīng)過 固定的時間，通過熱脫附和GC (或GC-MS)解析吸附量，可獲得在該溫濕度下的標(biāo)準(zhǔn)曲線，如 圖2所示，圖中，橫坐標(biāo)為濃度，縱坐標(biāo)為吸附量。改變溫濕度，可獲得多條不同溫濕度下的 標(biāo)準(zhǔn)曲線。本發(fā)明的工作過程檢測采樣過程中，首先把本裝置外罩敞開放在要測量的環(huán)境中，時間長短與做標(biāo)準(zhǔn)曲 線所用時間相同。后蓋緊外罩3。帶回實(shí)驗室或監(jiān)測站，把圓柱吸附劑1放入熱脫附管中脫附， 通過GC(或GC-MS)解析吸附量，對照標(biāo)準(zhǔn)曲線可查得所檢測環(huán)境的各種有機(jī)揮發(fā)污染物濃度。
權(quán)利要求
一種室內(nèi)空氣揮發(fā)性污染物濃度檢測的被動式吸附采樣裝置，其特征在于，該裝置包括圓柱形吸附劑，底座，外罩和橡膠墊圈；其中，圓柱形吸附劑放置在底座上，外罩套在圓柱形吸附劑外并通過墊圈與底座密封。
2.如權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述圓柱吸附劑選用可吸附室內(nèi)有機(jī)揮發(fā)污 染物的分子篩、硅膠、高分子多孔樹脂或活性炭之中任一種疏水多孔吸附材料制成，直徑為 2mm-5mm0
3.如權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述底座采用聚四氟乙烯或聚乙烯材料制成， 呈雙層圓臺型，上層臺中心開有與多孔外殼外徑尺寸相同的圓形槽，用于放置圓柱形吸附 齊U，下層圓臺用于放置外罩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種室內(nèi)空氣揮發(fā)性污染物濃度檢測的被動式吸附采樣裝置，屬于室內(nèi)環(huán)境檢測領(lǐng)域，該裝置包括圓柱形吸附劑，底座，外罩和橡膠墊圈；其中，圓柱形吸附劑放置在底座上，外罩套在圓柱形吸附劑外并通過墊圈與底座密封。該裝置采用被動式吸附采樣的方式，無需外加動力；實(shí)現(xiàn)圓柱徑向吸附采樣，吸附面積大，節(jié)省材料用量；目標(biāo)污染物為多種室內(nèi)有機(jī)揮發(fā)污染物，采樣后置于熱脫附管中，直接使用帶有熱脫附(TD)或自動熱脫附(ATD)功能的氣相色譜儀(GC)或氣質(zhì)聯(lián)用色譜儀(GC-MS)分析樣品濃度；小巧、便攜；可置于室內(nèi)測量一定時間內(nèi)污染物的平均濃度，可佩戴于人員身上測量一定時間內(nèi)的平均暴露量；大大降低了檢測成本。
文檔編號G01N1/22GK101852691SQ20101016556
公開日2010年10月6日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者張寅平, 徐秋健, 李欣笑, 莫金漢 申請人:清華大學(xué)