[发明专利]用于对大气中SO2进行采样分析的采样片及采样方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对大气中SO₂进行采样分析的采样片，本发明还涉及上述采样片的采样方法。

背景技术

大气中的SO₂会对金属的大气腐蚀产生显著的影响，在大气暴露试验场开展大气中SO₂含量的长期监测是非常必要的。而SO₂的采样方法对其检测结果的准确性、重现性和可靠性至关重要，已成为国内外业界的研究重点。

大气暴露试验场常用的采集大气污染物的方法一般分为直接采样法、溶液吸收法、滤膜采样法三类。传统的SO₂采样方法是溶液吸收法。这种方法是通过抽气的方式使大量的空气体通过吸收液，使大气中原来浓度较小的SO₂得到浓缩，以利于分析测定。该方法需要试验场拥有相应的采样设备（大气采样器）和电力供应，且采样后的溶液不能长期保存，因此试验场需要有专业人员进行操作，并配备有专用的分析仪器。因此，在相对偏远、没有专业人员值守或未配置专有设备的试验场，溶液吸收法就显示出其局限性。此外，由于大气中污染物浓度受地理位置和周围各因素的影响，在一段时间内有可能是波动的，而金属的大气腐蚀是一个长期累积的过程，因此了解试验场内大气中SO₂在一定时间内的累积和变化情况对分析金属的大气腐蚀行为是非常必要的。而溶液吸收法出于对吸收液稳定性的考虑，采样时间一般在1个小时左右，因而，溶液吸收法体现的是短期内空气中的SO₂的含量，如果需要通过这一方法得到SO₂含量的连续的变化情况，则必须通过连续采样、多次分析的方法，这不仅增大了试验场分析人员的工作强度，而且势必增加大量的试验成本。

滤膜采样法是将采样片悬挂于大气暴露试验场中与大气暴露试验样品等效的位置，进行一段时间的大气采样，采样后带回有分析能力的实验室进行分析。滤膜采样法因其操作简便、在采样过程不需要人员值守、不需要特殊的仪器设备、不必在试验场配备专业分析仪器和分析人员，并且采样装置可长期放置于大气环境中，能够更好地反映试验场在一段时间内的SO₂的累积情况和平均水平等诸多优点，近年来广受关注。目前应用最为广泛的是纤维滤膜，采集方法是用纤维滤膜吸附吸收液，干燥后置于聚四氟乙烯或聚乙烯高分子材料加工的采样器中，将采样器倒置于大气暴露试验场，对试验场内大气中的二氧化硫进行被动吸附，一般采样时间为一个月。采样结束后可在实验室对纤维滤膜上吸附的二氧化硫进行分析，分析结果可以反映采样时间内大气暴露试验场二氧化硫的平均浓度。但用纤维滤膜制成的采样片会由于水分丧失而致使吸收液结晶析出，降低了吸收液对大气中二氧化硫的吸附能力；或者吸收液的结晶从纤维滤膜脱落，这两种情况都会造成分析结果不准确。此外，正在审定中的ASTM G91-97标准则是将SO₂吸收剂分散于黄蓍胶制成的糊状物中，再将糊状物粘附于培养皿内制成采样片进行采样。该方法的不足在于所用的黄蓍胶制成的糊状物的保水性能一般，会因失水而使采样片表面结膜，影响吸收液对大气中SO₂的吸收，影响测试结果的准确性。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种用于对大气中SO₂进行采样分析的采样片，保证在采样期间的保水性。

本发明的第二个目的在于提供利用上述采样片对大气中SO₂进行采样分析的采样方法，提高测试结果的准确性。

本发明的第一个目的通过以下技术方案予以实现：

一种用于对大气中SO₂进行采样分析的采样片，通过以下步骤制得：

(a)向丙烯酸钠溶液中加入丙烯酰胺，溶解均匀后形成单体溶液；(b)在该单体溶液中先后加入交联剂、引发剂和SO₂吸收剂搅拌溶解；(c)在上述混合溶液中加入保湿剂，搅拌均匀配制成反应溶液；(d)取聚乙烯培养皿，将与培养皿尺寸适配的滤纸用丙酮充分润湿后粘贴在培养皿底部，晾干培养皿后倒入反应溶液，60℃烘箱中保温3小时，即得采样片。

进一步地，所述步骤(a)中丙烯酸钠溶液为冷水浴下丙烯酸与氢氧化钠溶液按摩尔比为1:1搅拌混合均匀后制得。

进一步地，所述步骤(a)中丙烯酰胺与丙烯酸钠的质量比为1:3～6。