工作场所采样技术2
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工作场所空气有害物质采样技术
气流方向：“小进大出吹泡泡”。
冲击式吸收管也可用于气溶胶的采集，但 流量只能用3L/min。
吸收液体积必须精确，并在使用中 防止挥发；
吸收液也有饱和容量，通常只用作 短时间采样；
采样前需用吸收液多次洗涤吸收管；
采样后要立即密封或转存，测定前 要用吸收液多次洗涤进气管；
需避光的应使用棕色管；
采用这种方式。
多孔玻板吸收管图示
P2ag3e 23
.
气态和蒸气态化合物的采集：
冲击式吸收管
性能要求：内管和外管的接口应是标准磨 口；内管应垂直于外管管底，出气口的内 径为1.0mm±0.1mm，管尖距外管底 5.0mm±0.1mm；固定小突应牢固。
气密性检查：同气泡吸收管。 气流方向：同气泡吸收管。 使用：与采气泵的连接与气泡吸收管相同。 GBZ/T160系列方法中硝基苯等约6种化
气泡吸收管图示
P2ag1e 21
.
气泡吸收管与采样泵的连接
将气泡吸收管的内管通过附加软胶管与 采样泵气密连接，中间可加一安全瓶防 止流量过大时，吸收液吸入采样泵造成 损坏。
气流的方向：内管进，外管出 GBZ/T160系列方法中约有16种化合物
可采用这种方式。
22
.
气态和蒸气态化合物的采集：
粉尘、COX、硫化氢、NOX 、苯
.
我们的日常工作 （1） 项目委托 现场调查、方案制定
（5） 报告编制 审核签发
检测流程
（2） 现场检测 准备工作
（4） 实验室检测 数据处理、原始记录
（3） 现场检测 /现场采样
3
.
作为一名专业的检 验检测人员，我们 的目标是？
准确定性 精确定量
我们的敌人是：误差
冲击式吸收管也可用于气溶胶的采集，但 流量只能用3L/min。
吸收液体积必须精确，并在使用中 防止挥发；
吸收液也有饱和容量，通常只用作 短时间采样；
采样前需用吸收液多次洗涤吸收管；
采样后要立即密封或转存，测定前 要用吸收液多次洗涤进气管；
需避光的应使用棕色管；
采用这种方式。
多孔玻板吸收管图示
P2ag3e 23
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气态和蒸气态化合物的采集：
冲击式吸收管
性能要求：内管和外管的接口应是标准磨 口；内管应垂直于外管管底，出气口的内 径为1.0mm±0.1mm，管尖距外管底 5.0mm±0.1mm；固定小突应牢固。
气密性检查：同气泡吸收管。 气流方向：同气泡吸收管。 使用：与采气泵的连接与气泡吸收管相同。 GBZ/T160系列方法中硝基苯等约6种化
气泡吸收管图示
P2ag1e 21
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气泡吸收管与采样泵的连接
将气泡吸收管的内管通过附加软胶管与 采样泵气密连接，中间可加一安全瓶防 止流量过大时，吸收液吸入采样泵造成 损坏。
气流的方向：内管进，外管出 GBZ/T160系列方法中约有16种化合物
可采用这种方式。
22
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气态和蒸气态化合物的采集：
粉尘、COX、硫化氢、NOX 、苯
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我们的日常工作 （1） 项目委托 现场调查、方案制定
（5） 报告编制 审核签发
检测流程
（2） 现场检测 准备工作
（4） 实验室检测 数据处理、原始记录
（3） 现场检测 /现场采样
3
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作为一名专业的检 验检测人员，我们 的目标是？
准确定性 精确定量
我们的敌人是：误差
工作场所空气中采样技术规范
采 样（Sampled） ：指从大量同类实物中 抽取一部分做样品。
采样点（Sampled site）指根据监测需要和 工作场所状况，选定具有代表性的、用于空气 样品采集的工作地点。
一、空气样品采集的重要性
1、空气样品采集是检测工作的源头，是首要 且十分重要的一步，它决定检测结果的真实性、 准确性和可靠性，为采取相应的防护措施提供 依据的正确性。
二、空气样品的采集技术
缺点：①吸收管易坏，携带不便②不适用 于个体采样和长时间采样，需要空气采样 泵。
注意事项：①合理选用吸收管和吸收液② 流量正确③采样时间准确④采样时间要短 ⑤吸收管和采样器连接正确⑥密闭，防破 碎⑦清洗吸收管。
二、空气样品的采集技术
液体吸收法的采集 吸收管与空气采样器的进气口和出气口的连接要正
空气采样器(Air sampler)指以一定的流量采集空 气样品的仪器，通常由抽气动力和流量调节装置 等组成。
无泵型采样器(Passive sampler)指利用有毒物质 分子扩散、渗透作用为原理设计制作的、不需要 抽气动力的空气采样器。
二、空气样品的采集技术
个体采样(Personal sampling)指将空气收集器 佩带在采样对象的前胸上部，其进气口尽量接 近呼吸带所进行的采样。
和液态两种粒子的凝集性气溶胶也称为烟， 粒径在1 μ m以下。 尘：含固态分散性气溶胶，尘的粒径范围 较大，从1μ m到10μ m。
物质形态 存在状态
采样方法
┌—直接采样法---注射器和采气袋
│
┌—液体吸收法 ┌ 活性炭
│
├—固体吸附剂法- ┼ 硅胶
气体 ---- → 气态 ----- ├—有泵型采样法┼—浸渍滤料法 ├高分子微球
采样点（Sampled site）指根据监测需要和 工作场所状况，选定具有代表性的、用于空气 样品采集的工作地点。
一、空气样品采集的重要性
1、空气样品采集是检测工作的源头，是首要 且十分重要的一步，它决定检测结果的真实性、 准确性和可靠性，为采取相应的防护措施提供 依据的正确性。
二、空气样品的采集技术
缺点：①吸收管易坏，携带不便②不适用 于个体采样和长时间采样，需要空气采样 泵。
注意事项：①合理选用吸收管和吸收液② 流量正确③采样时间准确④采样时间要短 ⑤吸收管和采样器连接正确⑥密闭，防破 碎⑦清洗吸收管。
二、空气样品的采集技术
液体吸收法的采集 吸收管与空气采样器的进气口和出气口的连接要正
空气采样器(Air sampler)指以一定的流量采集空 气样品的仪器，通常由抽气动力和流量调节装置 等组成。
无泵型采样器(Passive sampler)指利用有毒物质 分子扩散、渗透作用为原理设计制作的、不需要 抽气动力的空气采样器。
二、空气样品的采集技术
个体采样(Personal sampling)指将空气收集器 佩带在采样对象的前胸上部，其进气口尽量接 近呼吸带所进行的采样。
和液态两种粒子的凝集性气溶胶也称为烟， 粒径在1 μ m以下。 尘：含固态分散性气溶胶，尘的粒径范围 较大，从1μ m到10μ m。
物质形态 存在状态
采样方法
┌—直接采样法---注射器和采气袋
│
┌—液体吸收法 ┌ 活性炭
│
├—固体吸附剂法- ┼ 硅胶
气体 ---- → 气态 ----- ├—有泵型采样法┼—浸渍滤料法 ├高分子微球
7、工作场所空气中采样技术规范解析
一、空气样品采集的重要性
2、空气样品的采集过程受较多因素的影响， 尤其是环境因素和人为因素的影响很大，采样 现场情况复杂，控制起来比较困难，注重样品 采集的每一个环节是非常必要的。 3、空气样品的采集容易使结果产生很大的误 差，甚至错误，导致检测工作的失败，造成自 身人、财、物浪费的同时，也给被检测单位/ 劳动者带来了损失，甚至使客户对自身的检测 能力产生了怀疑。
二、空气样品的采集技术
气溶胶可分成 雾：含液态的分散性气溶胶和凝集性气溶 胶。雾的粒径通常较大，在 10μ m以上。 烟：含固态凝集性气溶胶，同时含有固态 和液态两种粒子的凝集性气溶胶也称为烟， 粒径在1 μ m以下。 尘：含固态分散性气溶胶，尘的粒径范围 较大，从1μ m到10μ m。
常用有害因素 二氧化硫 甲醛 氨 氮氧化物 硫化氢 汞 磷化氢 臭氧 氯化氢 氯气 TDI MDI 二甲基甲酰胺 吸收液名称 二氧化硫吸收液 甲醛吸收液 氨吸收液 氮氧化物吸收液 硫化氢吸收液 汞吸收液 磷化氢吸收液 臭氧吸收液 氯化氢吸收液 氯气吸收液 TDI 吸收液 MDI吸收液 二甲基甲酰胺吸收液 吸收液种类 甲醛 - 邻苯二甲酸氢钾 - 水 （实验室的甲醛液） 水 0.005 mol/L硫酸溶液 冰乙酸-水-对氨基苯磺酸二盐酸-1-萘乙二胺 亚砷酸钠－碳酸铵的水溶 液 酸性高锰酸钾溶液 硫酸高锰酸钾溶液 水 氢氧化钠 酸性甲基橙 盐酸+冰醋酸 盐酸+冰醋酸 水
二、空气样品的采集技术
缺点：①吸收管易坏，携带不便②不适用 于个体采样和长时间采样，需要空气采样 泵。
注意事项：①合理选用吸收管和吸收液② 流量正确③采样时间准确④采样时间要短 ⑤吸收管和采样器连接正确⑥密闭，防破 碎⑦清洗吸收管。
职业卫生样品采集规范
C•T
CSTEL ＝ —————— ……（4） 15 式中： CSTEL － 短时间接触浓度，mg/m3； C －测得空气中有害物质浓度，mg/m3； T－ 劳动者在相应的有害物质浓度下的工作时间，min； 15 － 短时间接触容许浓度规定的15min。
六 职业接触限值为时间加权平均容许浓度的有害物质的采样
1 推荐采用个体长时间采样方法的采样。 2 作业固定时，亦可采用定点长时间采样。 仪器能满足 采一个8小时工作班（公式5） 仪器达不到 连续几次长时间采样，累积采满一个工作班（公式6） 如环境相对平稳，采集有代表性的一个时段（≥1小时） 可根据公式7计算40小时加权平均浓度
六 职业接触限值为时间加权平均容许浓度的有害物质的采样
五 职业接触限值为短时间接触容许浓度的有害物质的采样
1 定点的、短时间采样； 2 有代表性的采样点； 3 呼吸带； 4 在空气中有害物质浓度最高的时段进行采样； 5 采样时间一般为15min；采样时间不足15min时，可进行1次以上的 采样；
五职业接触限值为短时间接触容许浓度的有害物质的 采样
公式（2） c· v CSTEL ＝ ――――― ……（3） F· 15
二 定点采样
3.采样时段的选择 ① 正常工作状态。 ②如遇波动，浓度最高季节、最高工作日、最高时段。
三 个体采样
1 采样对象的选定 ①在工作过程中，凡接触和可能接触有害物质的劳动者都列为采 样对象范围。 ②包括不同工作岗位的、接触有害物质浓度最高和接触时间最长。 ③其余采样对象应随机选择。
三 个体采样
式中：
CSTEL － 短时间接触浓度，mg/m3；
C1、C2、Cn －测得空气中有害物质浓度，mg/m3；
T1、T2、Tn － 劳动者在相应的有害物质浓度下的工作时间， min；
工作场所空气中有害物质采样技术
二、空气样品的代表性
代表性主要体现在两个方面 一是要满足卫生标准的要求。必须选择在有害 物质浓度最高的工作地点及有害物质浓度最高 的工作时段进行采样检测，测得的有害物质浓 度用于职业卫生状况的评价，这样才符合卫生 标准的要求； 二是要满足检测的目的。必须选择能够反映工 作场所劳动者接触空气中有害物质真实浓度的 采样点。
气体、蒸气和气溶胶
（一）气体和蒸气
气态：常温下是气体的有害物质如氯气、一氧
化碳等，通常以气态存在于空气中。
蒸气态：常温下是液体的有害物质如苯、丙酮
等，以不同的挥发性呈蒸气态存在于空气中。常
温下是固体的有害物质如酚、三氧化二砷等，也 有一定的挥发性，特别在温度高的工作场所，也 可以蒸气状态存在。
一、工作场所空气样品的特征
影响空气中有害物质状况的因素多
气象因素对空气样品的影响比较显著。气温、 气压和湿度等气象因素不仅影响空气样品的体 积，而且影响有害物质在空气中的存在状态和 扩散速度。此外风向、风速等气象因素，工作 现场的环境条件、生产状况和人员行为等因素 也均可以对作业场所空气中有害因素的浓度或 强度产生影响。
（一）气体和蒸气
气体和蒸气的特点
都以分子状态存在（汞除外）。
能迅速扩散，其扩散情况与它们的密度和扩散系 数有关。 密度小者（如甲烷等）向上飘浮，密度大者（如 汞蒸气）就向下沉降；
扩散系数大的，能迅速分散于空气中，基本上不 受重力的影响，能随气流以相等速度流动。
（二）气溶胶
定义：以液体或固体为分散相，分散在气体
三、空气样品的真实性
真实性，即采样检测结果反映的是工作场所空
GBZ159-2004工作场所空气中有害物质监测的采样规范
GBZ 159-2004工作场所空气中有害物质监测的采样规范前言为贯彻执行《中华人民共和国职业病防治法》，与《工业企业设计卫生标准》（GBZ 1—2002）和《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ 2—2002）相配套，特制定本标准。
本标准将《车间空气中有毒物质监测采样规范》（WS 1－1996）和《作业场所空气中金属样品采集方法》（WS/T 16－1996）修改合并为一个规范；涵盖了有毒物质和粉尘监测的采样方法，适用于时间加权平均容许浓度、短时间接触容许浓度和最高容许浓度的监测。
本标准的附录A、B是资料性附录。
本标准从2004年12月1日起实施，同时代替WS1－1996和WS/T16－1996。
本标准首次发布于1996年，本次是第一次修订。
本标准由全国职业卫生标准委员会提出。
本标准由中华人民共和国卫生部批准。
本标准起草单位：中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所、湖北省疾病预防控制中心。
本标准主要起草人：徐伯洪、闫慧芳和梁禄。
工作场所空气中有害物质监测的采样规范1 范围本标准规定了工作场所空气中有害物质（有毒物质和粉尘）监测的采样方法和技术要求。
本标准适用于工作场所空气中有害物质（有毒物质和粉尘）的空气样品采集。
2 规范性引用文件下列文件中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GBZ 2 工作场所有害因素职业接触限值GB/T 17061 作业场所空气采样仪器的技术规范3 术语本标准采用下列术语：3.1 工作场所（Workplace）指劳动者进行职业活动的全部地点。
3.2 工作地点（Work Site）指劳动者从事职业活动或进行生产管理过程中经常或定时停留的地点。
3.3 采样点（Sampled site）指根据监测需要和工作场所状况，选定具有代表性的、用于空气样品采集的工作地点。
工作场所采样、检测技术
固体吸附剂管种类 根据采样后处理方法不同，分为： 溶剂解吸型和热解吸型
根据吸附剂的种类，分为： 活性炭管、硅胶管等
气态和蒸气态采样方法
固体吸附剂法
固体吸附剂量/mg 类型 管长 活性碳管 硅胶管 mm 前段 后段 前段 后段 溶剂解吸型 70～80 100 50 200 100 120 100 200 热解吸型
气溶胶态有害物质采样方法
冲击式吸收管法
使用注意事项 *采样流量为3L/min *对小颗粒气溶胶，采样效率较低
蒸气态与气溶胶态共存时 采样方法
1 浸渍滤料法――滤料（采集气溶胶） ＋化学试剂（蒸气态） 2 冲击式吸收管法 3 多孔玻板吸收管法――用于蒸气态＋雾态 4 串联法――采集气溶胶态在前， 采集蒸气态在后
气溶胶态有害物质采样方法 滤料高； *采样流量宽，适用于短时间和长时间采样； *可用于定点采样和个体采样。
气溶胶态有害物质采样方法 滤料采集法
使用注意事项 *不能超过滤料的承载量； *根据滤料的性能，使用适当的采样流量； *根据检测的需要，选择适合的滤料； *采样过程中要防止污染。
气溶胶态有害物质采样方法
分段（分级）采样法
使用注意事项 *不同密度的粉尘分段结果不同 因为在同一采样流速下，同样粒径的粉 尘，因其密度不同，获得的动量就不同，其 惯性不同，冲击阻留的粒径就不同。 *要严格控制采样流量
气溶胶态有害物质采样方法
冲击式吸收管法
优 点 *可采集各态气溶胶（雾、烟、尘）； *吸收管可反复使用，费用低。
工作场所有害物质监测的类型
现场检测 主要用于需要对工作场所的职业卫生状况 作出迅速的判断评价，例如，发生事故后的 工作场所的检测，有剧毒物质存在的工作场 所的常规检测等。
根据吸附剂的种类，分为： 活性炭管、硅胶管等
气态和蒸气态采样方法
固体吸附剂法
固体吸附剂量/mg 类型 管长 活性碳管 硅胶管 mm 前段 后段 前段 后段 溶剂解吸型 70～80 100 50 200 100 120 100 200 热解吸型
气溶胶态有害物质采样方法
冲击式吸收管法
使用注意事项 *采样流量为3L/min *对小颗粒气溶胶，采样效率较低
蒸气态与气溶胶态共存时 采样方法
1 浸渍滤料法――滤料（采集气溶胶） ＋化学试剂（蒸气态） 2 冲击式吸收管法 3 多孔玻板吸收管法――用于蒸气态＋雾态 4 串联法――采集气溶胶态在前， 采集蒸气态在后
气溶胶态有害物质采样方法 滤料高； *采样流量宽，适用于短时间和长时间采样； *可用于定点采样和个体采样。
气溶胶态有害物质采样方法 滤料采集法
使用注意事项 *不能超过滤料的承载量； *根据滤料的性能，使用适当的采样流量； *根据检测的需要，选择适合的滤料； *采样过程中要防止污染。
气溶胶态有害物质采样方法
分段（分级）采样法
使用注意事项 *不同密度的粉尘分段结果不同 因为在同一采样流速下，同样粒径的粉 尘，因其密度不同，获得的动量就不同，其 惯性不同，冲击阻留的粒径就不同。 *要严格控制采样流量
气溶胶态有害物质采样方法
冲击式吸收管法
优 点 *可采集各态气溶胶（雾、烟、尘）； *吸收管可反复使用，费用低。
工作场所有害物质监测的类型
现场检测 主要用于需要对工作场所的职业卫生状况 作出迅速的判断评价，例如，发生事故后的 工作场所的检测，有剧毒物质存在的工作场 所的常规检测等。
职业卫生工作场所采样技术
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气溶胶对人体的危害程度与其粒径有关，粒径 大的颗粒既不能在空气中长期悬浮，也不易于被吸 人呼吸道。一般认为，5～15 µm的颗粒易被阻留在 上呼吸道，而无法进入体内，对人体危害较小；粒 径小于5µm 的颗粒则容易进入支气管和肺泡，被机 体吸收，危害较大。
由于气溶胶颗粒会受重力作用下沉，特别是密 度大、粒径大的颗粒，下沉速度会更快。因此，在 采样时，需要一定的采样流量，才能克服重力的影 响，有效地将气溶胶颗粒采入收集器内。
2020/6/18
10
(2)烟
烟属于固态凝集性气溶胶，同时含有固态和液态 两种粒子的凝聚性气溶胶也称为烟。如铅烟、铜烟 等。烟的粒径通常比雾小，在1µm以下。
(3)粉尘
能够较长时间悬浮于空气中的固体微粒。粉尘 属于固态分散性气溶胶，如铅尘等。尘的粒径范围 较大，从1µm到数十µm。
2020/6/18
标准采样体积：气温20℃，大气压101.3 kPa
当空气温度低于5℃和高于35℃、大气压低于98.8 kPa和高于103.4 kPa，在计算空气中有毒物质浓度 之前，必先将采集的空气体积换算为“标准采样体 积”。
2020/6/18
5
换算公式如下：
P0V0 PtVt
T0
Tt
V0
Vt
293 273 t
1.气态和蒸气态
气态：常温下是气体的有害物质如氯气、一氧化 碳等，通常以气态存在于空气中。
蒸气态：常温下是液体的有害物质如苯、丙酮等，
以不同的挥发性呈蒸气态存在于空气中。常温下是
固体的有害物质如酚、三氧化二砷等，也有一定的
挥发性，特别在温度高的工作场所，也可以蒸气状
态存在。
2020/6/18
8
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2015/12/3 17
⑤装有流量计的空气采样器，流量计的精度不 得低于2%，刻度要清晰准确，易于读数和调节； ⑥开关、旋钮和安装收集器的装置等应完整、 牢固，使用灵活； ⑦交流电源应为220V、50Hz；直流电源应为 6～9 V，若为充电电池，充电一次，应能在最高流 量和最大阻力下连续运行4～8 h以上； ⑧防爆型空气采样器必须符合防爆的国家标准， 且标示明确； ⑨装有定时装置的空气采样器，定时装置的精 度应小于等于10%。 各采样器的技术参数要求如表3-3所列。
2015/12/3
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(4)空气采样器
2015/12/3
12
2015/12/3
13
1）收集器 收集器是待测物的装置。主要有：吸收管、填 充柱、滤料采样夹等。根据待测物的状态、理化特 性等选用适宜的收集器。 2）流量计 流量计是测量气体流量的仪器。 采样器上使用的流量计多采用转子流 量计和数字显示流量计。 转子流量计是由一个上粗下细的 锥形玻璃管和一个转子组成。
2015/12/3 24
因此，某一被测物质在被动式采样器中被吸收 的总质量与空气中被测物质的浓度及采样时间有关， 浓度大、采样时间长，则采集的物质的量越大，反 之越小。将上式改为：
WL C1 DAt
（4）
由公式(4)可见，只要测定被动式采样器采样 后被测物质的总量，根据采样时间，就可以计算15/12/3 14
当气体由玻璃管下端进入时，由于转子下端的 环形孔隙截面积大于上端的孔隙截面积，所以转子 下端的气体流速小于上端的气体流速，下端的压力 大于上端的压力，使转子上升，直到转子上、下两 端的压力差与转子的质量 相等，转子停止不动。气 刻 度 体流量越大，转子升的越 高，根据玻璃管上的刻度 可以读出气体流量。当空 气湿度大时，需要在空气 进口处连接一个干燥管， 否则，转子吸附水分后重 流量 量增加，影响测量结果。
2015/12/3
22
根据费克扩散第一定律，物质分子在空气中沿 着浓度梯度而运动，即由高浓度向低浓度方向扩散， 其质量传递速度与物质的浓度梯度、分子扩散系数 以及扩散带的截面积成正比，与扩散带的长度成反 比，公式表示为：
DA W (C1 C0 ) L
（2）
2015/12/3
式中： W—质量传递速度和分子扩散速度，ng/s； D—分子扩散系数，cm2/s； A—扩散面积，cm2； L—扩散带长度，cm； C1—分子中被测物质浓度，ng/cm3； C0—吸附介质表面被测物质浓度，ng/cm3。
23
(C1-C0)表示整个扩散带长度L上的浓度变化， 若所用的吸附剂能有效地吸收到达它表面的全部物 质分子，则C0=0。再将公式(2)两边乘以被动式采样 器的采样时间t，就可以得出下式：
DA W C1t L
（3）
式中：W——扩散到吸附剂上的物质总质量，ng。 公式(3)表明：被动式采样器采集被测物质的总质量 与被动式采样器本身的结构、被测物质在空气中的浓度及 其分子扩散系数、采样时间有关。对于某一被测物质以及 机构一定的被动式采样器来说，式中 DA 是一常数，叫做 L 3 被动式采样器的采样速度，单位为cm /s。
2015/12/3
7
使用注意事项
1)防止穿透。采样前需检查固体吸附剂管中的吸附 剂是否装填好；采样时，将进气口朝上垂直放置；使用 正确的采样流量，短时间采样时，流量为100或200 ml/min，一般不能超过500 ml/min；长时间采样时，流 量为20～50 ml/min。在空气中待测物浓度高或有共存物 吸附时，要适当缩短采样时间，或降低采样流量，或采 用大剂量的固体吸附剂管。 2)防止污染。采样前后要密封好固体吸附剂管的两 端，保存在清洁的容器内，不能放在有待测物的容器或 环境中。 3)防止假穿透。溶剂解吸型固体吸附剂管要在稳定 期内测定，既防止假穿透，又避免浓度下降。
2015/12/3
2
固体吸附剂管根据采样后处理方法不同而分 为溶剂解吸型和热解吸型两类（见图3-6）。
2015/12/3
3
表3-2所列为两种标准型固体吸附剂管的规格。
2015/12/3
4
优点 固体吸附剂管体积小，质量轻，携带和操作方 便；适用范围广，有机和无机、极性和非极性化合 物的气体和蒸气都适用；可用于短时间采样和定点 采样，也可用于长时间采样和个体采样。 缺点 对不同的有害物质有不同的穿透容量；硅胶管 容易吸湿，不能在湿度大的工作场所过长时间持续 采样，长时间采样时，应3h左右更换一只，或发现 硅胶变色后立即更换。
2015/12/3 27
2015/12/3 26
使用注意事项 1)采样前后要检查无泵型采样器的包装和扩散膜， 是否有破损，若有破损者应废弃； 2)在高浓度的待测物和干扰物环境中采样时，要 缩短采样时间，防止其收集介质的饱和； 3)应在有一定风速下采样，以防止“饥饿”现象 发生； 4)只能采集气态和蒸气态物质，不能用于气溶胶 的采样； 5)采样前后要将无泵型采样器放在密闭的容器内 运输和保存，以防污染； 6)采样后应检查扩散膜是否有破损或沾污待测物 液滴，若有，则这种样品不能采用，应弃去。
2015/12/3 1
4）浸渍固体吸附剂
将化学试剂涂渍在固体吸附剂表面，利用浸渍
的化学试剂与待测物发生化学反应，生成稳定的化
合物被收集下来，在物理吸附的基础上，增加了化
学吸附，这样可以扩大固体吸附剂的使用范围，增 加吸附容量，提高采样效率。 通常，采集酸性化合物时，可浸渍碱性物质； 采集碱性化合物时，则浸渍酸性物质。
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三种常用固体吸附剂管特性表
固体吸附剂管 活性碳管 硅胶管 适用范围 非极性和弱极性 化合物 极性和弱极性化 合物 优缺点 吸附容量大，水的影响 小 吸附容量较小，水的影 响较大 吸附容量大，水的影响 小
高分子多孔微 中等极性、弱极 球管 性和非极性化合物
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穿透容量 是指当通过固体吸附剂管的空气中待测物量达 到原空气中待测物量的5%时，固体吸附剂所吸附的 待测物量。 影响穿透容量的因素有：待测物的极性、扩散 系数、化学活性，吸附剂性质，采样流量，气温和 湿度等。
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使用注意事项
1)采集待测物的量：受浸渍滤料所浸渍的试剂
量的限制，注意滤料的吸收容量，及时更换滤料， 防止穿透； 2)采样流量：取决于待测物和试剂间的化学反 应速度，流量设置要合理，考虑环境中物质浓度，
温、湿度影响因素，流量设置不能太小或太大；
3)浸渍滤料法适用于空气中待测物浓度低或采 样时间短的场所。
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(3)浸渍滤料法 又称浸渍试剂滤料法，是用某种化学试剂浸渍 在滤纸(或滤膜)上，作为采样滤料，在采样过程中， 空气中污染物与滤料上的试剂迅速起化学反应，它 具有物理和化学两种作用，能同时将气态和颗粒物 质一并采集下来。浸渍试剂滤料的采样效率一般都
很高，应用范围也比较广。
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一般滤料不能直接用于空气中气态和蒸气态待 测物的采集，当滤料涂渍某种化学试剂后，待测物 与化学试剂迅速反应，生成稳定的化合物，保留在 滤料上面而被采集下来。为了有利于化学反应，常
常在浸渍液中加入甘油等试剂。因为浸渍滤料的厚
度一般小于1mm，所浸渍的试剂量有限，限制了采
集待测物的量和采样流量。
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5）用皂膜计校准转子流量计
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3.无泵型采样法
无泵型采样法也叫扩散采样法，采集空气中化学 物质时，不需要抽气动力和流量装置，而是根据费克 ( Fick)扩散定律，利用化学物质分子在空气中的扩 散作用完成采样的。无泵型采样器的结构如图3-7所 示。
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优点 体积小、质量轻（几g～几十g）、结构简单， 不用抽气装置，携带和操作都很方便；适合用做个 体采样和长时间采样，也可作为定点采样和短时间 采样。 缺点 因为它的采样流量与待测物分子的扩散系数成 正比，扩散系数低的待测物因采样流量太小只能进 行长时间采样，不适用于空气中待测物扩散系数小 而且浓度低的情况下作短时间采样。 无泵型采样器有一定的吸附容量，若超过吸附 容量，采样性能将变差，采样器本身不能反映这一 现象。
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3）抽气泵 职业卫生检测采样流量范围：几十 mL/min至 几十 L/min。常用抽气泵有：薄膜泵、电磁泵和刮 板泵。供电分为直流和交流两种。
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4）采样器的基本技术性能要求 采样器应符合《作业场所空气采样仪器的技术 规范》(GB/T 17061-1997)要求。 ①在最大流量和4 kPa的阻力下应能稳定运行 4～8h以上，流量保持稳定，变化小于等于5%； ②结构和形状要合理，外壳要坚固，整机的质 量要轻，体积要小，携带方便，操作简单安全，在 易燃易爆场所，必须使用防爆型采样器； ③应能在温度-10～+45℃，相对湿度小于95%的 环境下正常运行； ④气路连接要牢固耐用，不漏气；当封死进气 口，用最大流量抽气时，应无流量显示；
3）高分子多孔微球
一类合成的多孔性芳香族聚合物，它具有大的表 面积、一定的机械强度、疏水性、耐腐蚀、耐辐射和耐 高温(250～290℃)等性质，是一种较好的吸附剂。分为 非极性、弱极性和中等极性。检测时需要根据样品的性 质，选择适用于采样的高分子多孔微球。 高分子多孔微球在使用前必须经过纯化处理：①先 用乙醚侵泡，振摇15min，滤去乙醚，除去吸附的有机 物；再用甲醇清洗，除去残留的乙醚，然后用水洗净甲 醇，放入磁盘内于102℃干燥25min。②用石油醚在索式 提取器中提取24h，然后在清洁空气中挥去石油醚，再 在60℃活化24h。
⑤装有流量计的空气采样器，流量计的精度不 得低于2%，刻度要清晰准确，易于读数和调节； ⑥开关、旋钮和安装收集器的装置等应完整、 牢固，使用灵活； ⑦交流电源应为220V、50Hz；直流电源应为 6～9 V，若为充电电池，充电一次，应能在最高流 量和最大阻力下连续运行4～8 h以上； ⑧防爆型空气采样器必须符合防爆的国家标准， 且标示明确； ⑨装有定时装置的空气采样器，定时装置的精 度应小于等于10%。 各采样器的技术参数要求如表3-3所列。
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(4)空气采样器
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1）收集器 收集器是待测物的装置。主要有：吸收管、填 充柱、滤料采样夹等。根据待测物的状态、理化特 性等选用适宜的收集器。 2）流量计 流量计是测量气体流量的仪器。 采样器上使用的流量计多采用转子流 量计和数字显示流量计。 转子流量计是由一个上粗下细的 锥形玻璃管和一个转子组成。
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因此，某一被测物质在被动式采样器中被吸收 的总质量与空气中被测物质的浓度及采样时间有关， 浓度大、采样时间长，则采集的物质的量越大，反 之越小。将上式改为：
WL C1 DAt
（4）
由公式(4)可见，只要测定被动式采样器采样 后被测物质的总量，根据采样时间，就可以计算15/12/3 14
当气体由玻璃管下端进入时，由于转子下端的 环形孔隙截面积大于上端的孔隙截面积，所以转子 下端的气体流速小于上端的气体流速，下端的压力 大于上端的压力，使转子上升，直到转子上、下两 端的压力差与转子的质量 相等，转子停止不动。气 刻 度 体流量越大，转子升的越 高，根据玻璃管上的刻度 可以读出气体流量。当空 气湿度大时，需要在空气 进口处连接一个干燥管， 否则，转子吸附水分后重 流量 量增加，影响测量结果。
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根据费克扩散第一定律，物质分子在空气中沿 着浓度梯度而运动，即由高浓度向低浓度方向扩散， 其质量传递速度与物质的浓度梯度、分子扩散系数 以及扩散带的截面积成正比，与扩散带的长度成反 比，公式表示为：
DA W (C1 C0 ) L
（2）
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式中： W—质量传递速度和分子扩散速度，ng/s； D—分子扩散系数，cm2/s； A—扩散面积，cm2； L—扩散带长度，cm； C1—分子中被测物质浓度，ng/cm3； C0—吸附介质表面被测物质浓度，ng/cm3。
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(C1-C0)表示整个扩散带长度L上的浓度变化， 若所用的吸附剂能有效地吸收到达它表面的全部物 质分子，则C0=0。再将公式(2)两边乘以被动式采样 器的采样时间t，就可以得出下式：
DA W C1t L
（3）
式中：W——扩散到吸附剂上的物质总质量，ng。 公式(3)表明：被动式采样器采集被测物质的总质量 与被动式采样器本身的结构、被测物质在空气中的浓度及 其分子扩散系数、采样时间有关。对于某一被测物质以及 机构一定的被动式采样器来说，式中 DA 是一常数，叫做 L 3 被动式采样器的采样速度，单位为cm /s。
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使用注意事项
1)防止穿透。采样前需检查固体吸附剂管中的吸附 剂是否装填好；采样时，将进气口朝上垂直放置；使用 正确的采样流量，短时间采样时，流量为100或200 ml/min，一般不能超过500 ml/min；长时间采样时，流 量为20～50 ml/min。在空气中待测物浓度高或有共存物 吸附时，要适当缩短采样时间，或降低采样流量，或采 用大剂量的固体吸附剂管。 2)防止污染。采样前后要密封好固体吸附剂管的两 端，保存在清洁的容器内，不能放在有待测物的容器或 环境中。 3)防止假穿透。溶剂解吸型固体吸附剂管要在稳定 期内测定，既防止假穿透，又避免浓度下降。
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固体吸附剂管根据采样后处理方法不同而分 为溶剂解吸型和热解吸型两类（见图3-6）。
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表3-2所列为两种标准型固体吸附剂管的规格。
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优点 固体吸附剂管体积小，质量轻，携带和操作方 便；适用范围广，有机和无机、极性和非极性化合 物的气体和蒸气都适用；可用于短时间采样和定点 采样，也可用于长时间采样和个体采样。 缺点 对不同的有害物质有不同的穿透容量；硅胶管 容易吸湿，不能在湿度大的工作场所过长时间持续 采样，长时间采样时，应3h左右更换一只，或发现 硅胶变色后立即更换。
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使用注意事项 1)采样前后要检查无泵型采样器的包装和扩散膜， 是否有破损，若有破损者应废弃； 2)在高浓度的待测物和干扰物环境中采样时，要 缩短采样时间，防止其收集介质的饱和； 3)应在有一定风速下采样，以防止“饥饿”现象 发生； 4)只能采集气态和蒸气态物质，不能用于气溶胶 的采样； 5)采样前后要将无泵型采样器放在密闭的容器内 运输和保存，以防污染； 6)采样后应检查扩散膜是否有破损或沾污待测物 液滴，若有，则这种样品不能采用，应弃去。
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4）浸渍固体吸附剂
将化学试剂涂渍在固体吸附剂表面，利用浸渍
的化学试剂与待测物发生化学反应，生成稳定的化
合物被收集下来，在物理吸附的基础上，增加了化
学吸附，这样可以扩大固体吸附剂的使用范围，增 加吸附容量，提高采样效率。 通常，采集酸性化合物时，可浸渍碱性物质； 采集碱性化合物时，则浸渍酸性物质。
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三种常用固体吸附剂管特性表
固体吸附剂管 活性碳管 硅胶管 适用范围 非极性和弱极性 化合物 极性和弱极性化 合物 优缺点 吸附容量大，水的影响 小 吸附容量较小，水的影 响较大 吸附容量大，水的影响 小
高分子多孔微 中等极性、弱极 球管 性和非极性化合物
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穿透容量 是指当通过固体吸附剂管的空气中待测物量达 到原空气中待测物量的5%时，固体吸附剂所吸附的 待测物量。 影响穿透容量的因素有：待测物的极性、扩散 系数、化学活性，吸附剂性质，采样流量，气温和 湿度等。
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使用注意事项
1)采集待测物的量：受浸渍滤料所浸渍的试剂
量的限制，注意滤料的吸收容量，及时更换滤料， 防止穿透； 2)采样流量：取决于待测物和试剂间的化学反 应速度，流量设置要合理，考虑环境中物质浓度，
温、湿度影响因素，流量设置不能太小或太大；
3)浸渍滤料法适用于空气中待测物浓度低或采 样时间短的场所。
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(3)浸渍滤料法 又称浸渍试剂滤料法，是用某种化学试剂浸渍 在滤纸(或滤膜)上，作为采样滤料，在采样过程中， 空气中污染物与滤料上的试剂迅速起化学反应，它 具有物理和化学两种作用，能同时将气态和颗粒物 质一并采集下来。浸渍试剂滤料的采样效率一般都
很高，应用范围也比较广。
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一般滤料不能直接用于空气中气态和蒸气态待 测物的采集，当滤料涂渍某种化学试剂后，待测物 与化学试剂迅速反应，生成稳定的化合物，保留在 滤料上面而被采集下来。为了有利于化学反应，常
常在浸渍液中加入甘油等试剂。因为浸渍滤料的厚
度一般小于1mm，所浸渍的试剂量有限，限制了采
集待测物的量和采样流量。
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3.无泵型采样法
无泵型采样法也叫扩散采样法，采集空气中化学 物质时，不需要抽气动力和流量装置，而是根据费克 ( Fick)扩散定律，利用化学物质分子在空气中的扩 散作用完成采样的。无泵型采样器的结构如图3-7所 示。
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优点 体积小、质量轻（几g～几十g）、结构简单， 不用抽气装置，携带和操作都很方便；适合用做个 体采样和长时间采样，也可作为定点采样和短时间 采样。 缺点 因为它的采样流量与待测物分子的扩散系数成 正比，扩散系数低的待测物因采样流量太小只能进 行长时间采样，不适用于空气中待测物扩散系数小 而且浓度低的情况下作短时间采样。 无泵型采样器有一定的吸附容量，若超过吸附 容量，采样性能将变差，采样器本身不能反映这一 现象。
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3）抽气泵 职业卫生检测采样流量范围：几十 mL/min至 几十 L/min。常用抽气泵有：薄膜泵、电磁泵和刮 板泵。供电分为直流和交流两种。
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4）采样器的基本技术性能要求 采样器应符合《作业场所空气采样仪器的技术 规范》(GB/T 17061-1997)要求。 ①在最大流量和4 kPa的阻力下应能稳定运行 4～8h以上，流量保持稳定，变化小于等于5%； ②结构和形状要合理，外壳要坚固，整机的质 量要轻，体积要小，携带方便，操作简单安全，在 易燃易爆场所，必须使用防爆型采样器； ③应能在温度-10～+45℃，相对湿度小于95%的 环境下正常运行； ④气路连接要牢固耐用，不漏气；当封死进气 口，用最大流量抽气时，应无流量显示；
3）高分子多孔微球
一类合成的多孔性芳香族聚合物，它具有大的表 面积、一定的机械强度、疏水性、耐腐蚀、耐辐射和耐 高温(250～290℃)等性质，是一种较好的吸附剂。分为 非极性、弱极性和中等极性。检测时需要根据样品的性 质，选择适用于采样的高分子多孔微球。 高分子多孔微球在使用前必须经过纯化处理：①先 用乙醚侵泡，振摇15min，滤去乙醚，除去吸附的有机 物；再用甲醇清洗，除去残留的乙醚，然后用水洗净甲 醇，放入磁盘内于102℃干燥25min。②用石油醚在索式 提取器中提取24h，然后在清洁空气中挥去石油醚，再 在60℃活化24h。