[实用新型]大气环境中单环芳香烃类化合物的采样及样品前处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及单环芳香烃类化合物的样品采集和样品前处理过程装置，主要用于检测室内、车内空气、汽车尾气等大气环境下单环芳香烃类化合物的分布水平和排放规律。

背景技术

单环芳香烃(MAHs)含有一个苯环的芳香烃，是一类广泛存在于大气中的典型毒害挥发性有机污染物，苯系物与大气光化学烟雾、气溶胶形成有着密切联系，被认为是形成光化学氧化剂的重要前体物之一，许多国家将单环芳烃类VOCs作为重点环境监测污染物，苯已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质，中国《大气污染物综合排放标准》规定了包括苯、甲苯、二甲苯在内的33种污染物的排放限值，欧盟规定大气中苯的年均浓度限值为1μg/m³，美国环境保护署(EPA)将苯、甲苯、乙苯和二甲苯等多种苯系物列为优先监测的有害空气污染物。因此开展单环芳香烃类化合物研究对于城市大气污染物综合控制有重要意义。对于大气环境中单环芳香烃类化合物的检测，较为常用的有：固相微萃取-色谱检测、采样袋-顶空检测、TENAX-热解析检测、活性炭-溶剂解析检测等，其中活性炭-溶剂解析检测是采用活性炭管吸附，溶剂洗脱，滤纸或层析柱过滤，气相色谱/质谱分析。这些检测的缺陷是：使用的样品采集和前处理装置的操作程序较为复杂，易产生操作误差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种大气环境中单环芳香烃类化合物的采样及样品前处理装置，将单环芳香烃类化合物的样品采集和前处理过程集成在一个装置中，降低采样和前处理过程中的操作误差，提高检测精度。

本实用新型采用的技术方案：由样品采集部分和样品前处理部分组成，样品采集部分和样品前处理部分集成为一个模块，所述样品采集部分与大气环境中的单环芳香烃类污染源相连，沿着采样气流方向依次连接水汽滤芯、聚四氟乙烯纤维滤膜、可拆卸式的活性炭采样管、流量计、真空泵和真空泵电压调节旋钮；所述样品前处理部分包括超声提取器，微型水泵和二氯甲烷试剂瓶设置于超声提取器外部，活性炭采样管的两端分别与微型水泵和二氯甲烷试剂瓶相连，二氯甲烷试剂瓶依次连接阀门、旋转蒸发器和样品瓶。

本实用新型的有益效果是：采用模块化设计，集成了单环芳香烃类化合物的样品采集和样品前处理过程，装置中的水汽滤芯、聚四氟乙烯纤维滤膜和活性炭采样管均可更换，大大节约了样品处理时间，可有效地提高检测一致性，降低人为因素产生的误差。

附图说明

图1是本实用新型的结构连接图；

图中：1.水汽滤芯；2.聚四氟乙烯纤维滤膜；3.活性炭采样管；4.流量计；5.真空泵；6.真空泵电压调节旋钮；7.超声提取器；8.微型水泵；9.二氯甲烷试剂瓶；10.阀门；11.旋转蒸发器；12.样品瓶。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型由样品采集和样品前处理两部分组成，将样品采集和样品前处理两部分集成为一个模块，其中，样品采集部分通过硅胶管与大气环境中的单环芳香烃类污染源相连，沿着采样气流方向依次连接水汽滤芯1、聚四氟乙烯纤维滤膜2、活性炭采样管3、流量计4、真空泵5和真空泵电压调节旋钮6。水汽滤芯1用于去除待测气体中的水蒸气，聚四氟乙烯纤维滤膜2用于过滤待测气体中的颗粒物等杂质，活性炭采样管3用于采集待测气体中的单环芳香烃类污染物，为可拆卸式结构，可以根据采样需要灵活更换，流量计4用于测量采样气体流量，真空泵5作为采样动力，真空泵电压调节旋钮6用于调节电压以控制真空泵功率。

样品采集后，将样品采集部分中的活性炭采样管3取下，将活性炭采样管3置于样品前处理部分的超声提取器7中，微型水泵8和二氯甲烷试剂瓶9设置在超声提取器7外部，将活性炭采样管3的两端分别与微型水泵8和二氯甲烷试剂瓶9相连，二氯甲烷试剂瓶9依次连接阀门10，旋转蒸发器11和样品瓶12。微型水泵8是防腐蚀水泵，为样品在二氯甲烷试剂瓶9和活性炭采样管3中的循环流动提供动力，旋转蒸发器11用于对萃取液进行浓缩定容，样品瓶12用于盛放处理完的样品。

本实用新型的工作过程如下：将本实用新型置于待测的大气环境内，安装新的活性炭采样管3，启动真空泵5，通过调节真空泵电压旋钮6控制采样流速，并与流量计4联合使用控制采样流量，记录采样持续时间。达到预定采样时间后，关闭真空泵5，取下活性炭采样管3，采样结束。采样结束后进行样品前处理，将完成采样的活性炭采样管3设置于超声提取器7中，两端分别与微型水泵8和二氯甲烷试剂瓶9相连，在二氯甲烷试剂瓶9中添入30mL二氯甲烷试剂，启动微型水泵8，使二氯甲烷试剂在微型水泵8、40mL的二氯甲烷试剂瓶9、活性炭采样管3中循环流动，同时启动超声提取器7，使装置在超声状态下工作30min，超声萃取结束后，打开阀门10，使萃取液进入旋转蒸发器11，启动旋转蒸发器11，使萃取液蒸发定容至1mL，然后将处理好的样品引入5mL的样品瓶12中，样品前处理完成。处理完的样品可以直接用于色谱分析。