Раздел 4. Воздушная среда города

213

находящаяся в исследуемом потоке газа, определяется как разница веса фильтра до и после анализа.

Концентрация пыли определяется по формуле: С = m/Qr, мг/м³, где т — масса пробы пыли, мг; Q — расход воздуха, пропущенного через пробоотборное устройство, м³/с; т — время отбора пробы, с.

Весовой метод позволяет получить концентрацию пыли без учета ее хи­мического и дисперсного состава.

Оптический метод основан на определении непрозрачности (дымности) воздуха или дымовых газов. Метод основан на просвечивании газов с после­дующим преобразованием оптического сигнала в электрический, проведении коррекции показателя по заданному алгоритму ослабления светового луча и преобразования его в показатель непрозрачности (рис. 4.18).

7 6

3 4

Рис. 4.18. Принципиальная схема измерителя непрозрачности:

1 — источник света; 2 — электрическая лампочка; 3 — объектив; 4 — защитное стекло; 5 — светоприемник; 6 — фотодиод; 7 — линза; 8 — блок преобразования информации; 9 — цифровой вольтметр; 10 — блок питания

Непрерывный контроль содержания вредных примесей в воздухе произ­водится с помощью газоанализаторов типа УГ-2, ГХ-2 и др., принцип работы которых основан на линейноколористическом методе анализа.

При просасывании воздуха через индикаторные трубки газоанализатора, заполненные твердым веществом-поглотителем, происходит изменение ок­раски индикаторного порошка. Длина окрашенного слоя пропорциональна концентрации исследуемого вещества. Газовый анализатор УГ-2 позволяет определять концентрацию 16 различных газов и паров с погрешностью, не превышающей ± 10% от верхнего предела каждой шкалы.

В термокондуктометрическом газоанализаторе используют отличие теп­лопроводности анализируемого компонента от теплопроводности других ком­понентов. При наличии в дымовых газах примесей, близких по теплопровод­ности к определяемой, их удаляют из анализируемой пробы путем поглоще­ния или сжигания.

Термохимические газоанализаторы применяются для анализа горючих компонентов газовой смеси. С их помощью определяют более 100 наимено­ваний горючих газов, паров и их смесей.

214 Экология города

Р абота термомагнитных газоанализаторов основана на движении в не­однородном магнитном поле при наличии температурного градиента па­рамагнитных частиц — молекул кислорода и оксидов азота. Это явление называется термомагнитной конвекцией. Изменения температуры, давле­ния и расхода анализируемой газовой смеси могут оказывать влияние на результаты измерения.

Принцип действия оптических газоанализаторов основан на особеннос­тях поглощения — излучения отдельных компонентов газовой смеси. К ним относятся газоанализаторы оптико-акустические, фотоколометрические, хе-милюминесцентные и лазерные.

В оптико-акустических газоанализаторах, предназначенных для анализа многоатомных газов, используются свойства газов поглощать лучистую энер­гию при определенных длинах волн, соответствующих их полосам спектра поглощения. Амплитуда колебаний зависит от концентрации анализируемо­го компонента в измерительной камере.

В хемилюминесцентных газоанализаторах используется зависимость ин­тенсивности люминесцентного излучения, возникающего в результате хими­ческой реакции анализируемого компонента с реагентом, от концентрации этого компонента. Применяются для измерения очень малых концентраций О₃, NO_x и других веществ.

Лазерный газоанализатор использует особенности поглощения метаном излучения при длине волны, совпадающей с одной из длин волн спектра излучения метана.

В электрохимических газоанализаторах выходной сигнал зависит от электрохимических явлений, протекающих в электродных системах при наличии анализируемого компонента. Из электрохимических наибольшее распространение получили вольтамперометрические и кулонометрические газоанализаторы.

В вольтамперометрических газоанализаторах значение тока в электродной цепи зависит от содержания деполяризующего компонента, например, кис­лорода, в щелочном гальваническом элементе.

В кулонометрических газоанализаторах содержание анализируемого ком­понента определяется по количеству электричества, израсходованного при электролизе вещества, вступающего в реакцию с анализируемым. Значение тока, при котором обеспечивается нейтрализация раствора с анализируемым компонентом, и служит величиной концентрации этого компонента.

К электрохимическим может быть отнесен и плазменно-ионизационный газоанализатор, в котором концентрация анализируемого комплекса опреде­ляется по ионизационному току, образующемуся в водородном пламени вслед­ствие ионизации молекул органических соединений.

Хроматографы относятся к анализаторам, которые могут проводить од­новременно качественный и количественный анализ газообразных и жидких сред. Принцип действия основан на разделении газовых смесей на отдельные компоненты при движении вдоль поверхности сорбента, последующей идеи-