CN108444777A - 一种空气中挥发性成分的简易捕集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种空气中挥发性成分的简易捕集装置，包括捕集管(1)，捕集管(1)上设置有第一管口(6)、第二管口(7)和第三管口(8)，第二管口(7)处设有过滤网(2)，第三管口(8)处设置有控制阀(3)；过滤网(2)与控制阀(3)共同限定出吸附材料容纳腔，吸附材料容纳腔内容纳有吸附材料颗粒，过滤网的孔径小于吸附材料颗粒的直径，第二管口(7)与活塞式抽吸器(5)气流导通连接，第三管口(8)与进样瓶(4)气流导通连接。本发明选择性好，该方法处理的样品经吸附材料捕集后，目标物在吸附材料上得到了选择性的富集，样品分析选择性得到了提高。
Description
技术领域
本发明属于化学分析领域，涉及一种空气中挥发性成分的简易捕集装置。
背景技术
当前，空气环境质量是人们每天关注的重要信息之一，因为空气质量的好坏直接影响人体的健康。在人们的日常生活中，室内的空气质量对人体健康的影响最大，如装修房屋过程中产生的有害物质被儿童吸入会造成很大的危害，如在加工厂厂房中产生的有毒气体，在内施工的工人很容易吸入，给工人的身体健康带来不利。对室内的空气质量进行检测的需求也随着越来越多。
现有技术的检测装置，其空气采样器在使用过程中存在一些不足之处，例如：1、现有空气采样器为充电模式或需要电源，导致在没有电源或充电不方便的地方无法使用；2、现有空气采样器中的样品捕集管中的吸附性材料与捕集管为一体式，而且捕集管多为玻璃材质，采集完样品后，取出吸附材料需要将捕集管粉碎，容易造成样品的污染、检测不准和对人造成伤害；3、样品捕集后需要进行诸如转移、浓缩、解吸附等前处理才能进样分析，前处理过程中稍有密封不严使得吸附材料暴露于空气，则挥发性成分就会有不同程度的减少，导致检测结果不准确。
发明内容
本发明提供一种空气中挥发性成分的简易捕集装置，其有效解决了室内空气检测步骤复杂、携带和检测不方便、样品选择性低的问题。
一种空气中挥发性成分的简易捕集装置，包括捕集管1，捕集管1上设置有第一管口6、第二管口7和第三管口8，第二管口7处设有过滤网2，第三管口8处设置有控制阀3；过滤网2与控制阀8共同限定出吸附材料容纳腔，吸附材料容纳腔内容纳有吸附材料颗粒，过滤网的孔径小于吸附材料颗粒的直径，第二管口7与活塞式抽吸器5气流导通连接，第三管口8与进样瓶4气流导通连接。
本发明优选的实施方案中，活塞式抽吸器5的容量为1-10L，筒壁透明且标有刻度。
本发明优选的实施方案中，第三管口8与进样瓶4可拆卸连接。
本发明优选的实施方案中，进样瓶4为顶空瓶，其与第三管口8螺纹连接。
本发明优选的实施方案中，吸附材料颗粒为分子印记材料颗粒。
本发明优选的实施方案中，分子印记材料颗粒包括聚苯乙烯-二乙烯基苯吸附树脂颗粒、离子交换树脂颗粒、多环芳烃颗粒以及亚硝胺颗粒。
本发明优选的实施方案中，控制阀3的材质为玻璃，处于水平位置时密封性好用于样品捕集，旋转90°时吸附材料通过重力作用落入进样瓶。
本发明优选的实施方案中，过滤网2材质为玻璃，孔径小于吸附材料直径，防止吸附材料进入活塞式抽吸器5或落出捕集管1。
本发明优选的实施方案中，进样瓶4内具有脱附流体，或进样瓶4具有脱附流体入口。
本发明优选的实施方案中，进样瓶4外部具有加热装置。
本发明优选的实施方案中，上有旋盖，打开用于吸附材料加入，捕集样品时盖紧密封。
本发明优选的实施方案中，进样瓶4内具有流动性脱附流体，或进样瓶4具有脱附流体入口。脱附流体的作用在于使得落入瓶中的吸附材料中吸附的挥发性成分脱附出来而分散到脱附流体中，该脱附流体可以是液体或气体，下一步可载着所述挥发性成分进入后续分析仪器中。或者，进样瓶4外部还可具有加热装置，通过热解吸作用使得落入瓶中的吸附材料中吸附的挥发性成分脱附出来。
有益效果：
(1)本发明将捕集管与容纳在其中的吸附材料颗粒通过控制阀设计成可自由控制释放吸附材料的模式，避免需要将捕集管粉碎才能取出吸附材料，并方便地实现了样品的密闭转移和解吸过程，一方面取样方便快捷，另一方面捕集管可以重复使用，降低检测成本，而且收集样品后无需进行前处理，吸附材料捕集后即可进样分析。
(2)选择性好，该方法处理的样品经吸附材料捕集后，目标物在吸附材料上得到了选择性的富集，样品分析选择性得到了提高。
(3)本发明装置，无需充电或携带电源，携带、检测不受限制，尤其适合充电不便，没有电源的环境检测。
附图说明
图1是本发明空气中挥发性成分的捕集装置的结构示意图；
其中，附图标记含义如下：
1-捕集管，2-过滤网，3-控制阀，4-进样瓶，5-活塞式抽吸器，6-第一管口，7-第二管口，8-控制阀。
具体实施方式
实施例1
一种空气中挥发性成分的简易捕集装置，包括捕集管1，捕集管1上设置有、第一管口6、第二管口7和第三管口8，第二管口7处设有过滤网2，第三管口8处设置有控制阀3；过滤网2与控制阀8共同限定出吸附材料容纳腔，吸附材料容纳腔内容纳有吸附材料颗粒，过滤网的孔径小于吸附材料颗粒的直径，第二管口7与活塞式抽吸器5气流导通连接，第三管口8与进样瓶4气流导通连接。
本实施例中，活塞式抽吸器5的容量为1L，筒壁透明且标有刻度。
本实施例中，进样瓶4为顶空瓶，其与第三管口8螺纹连接。
本实施例中，吸附材料颗粒为分子印记材料颗粒。
本实施例中，分子印记材料颗粒为聚苯乙烯-二乙烯基苯吸附树脂颗粒。
本实施例中，控制阀3的材质为玻璃，处于水平位置时密封性好用于样品捕集，旋转90°时吸附材料通过重力作用落入进样瓶。
本实施例中，过滤网2材质为玻璃，孔径小于吸附材料直径，防止吸附材料进入活塞式抽吸器5或落出捕集管1。
实施例2
本实施例是测得装修2个月的烟叶存储厂房内的空气质量。
取离子交换树脂颗粒加入捕集管中，调整控制阀3至水平位置，拉动活塞，以0.5mL/min的流速抽吸空气，捕集20min后，控制阀3旋转90°使吸附材料颗粒通过重力作用落入进样瓶4，取下进样瓶4，进HS-GC-MS联用仪分析。
顶空进样器条件为：样品平衡温度为80℃，环温度为140℃，传输线温度为150℃，样品平衡时间为20min，加压时间为0.2min，充气时间为0.2min，进样时间为0.1min。
气相色谱条件为：色谱柱为VOC专用毛细管柱或等效柱，长度60m×内径0.32mm×膜厚1.8m；载气为氦气(He)；进样口温度为150℃；恒流模式，柱流量1.0mL/min，分流比10:1；程序升温为40℃，保持1.5min，以2℃/min的速率升温至180℃，保持6min。质谱条件为：电离方式为电子轰击源(EI)，离子源温度为200℃，电离能量为70eV；传输线温度：200℃；检测模式：全扫描监测模式，质量扫描范围：30amu～300amu；溶剂延迟：1.5min。
样品中挥发性成分的检测结果为：甲醇1.23μg/m3，乙醇18.72μg/m3，异丙醇3.37μg/m3，丁酮1.69μg/m3，乙酸乙酯3.71μg/m3，正丁醇1.01μg/m3，苯0.25μg/m3，乙酸正丙酯1.69μg/m3，4-甲基-2-戊酮0.14μg/m3，甲苯3.23μg/m3，乙酸正丁酯0.25μg/m3，乙苯0.33μg/m3，间，对-二甲苯0.59μg/m3，2-乙氧基乙基乙酸酯0.25μg/m3，环己酮0.03μg/m3，丁二酸二甲酯0.46μg/m3，戊二酸二甲酯1.58μg/m3，己二酸二甲酯0.48μg/m3。
实施例3
本实施例是测得装修2个月的烟叶存储厂房内的空气质量。
用现有的空气采样器接空气采样管，以0.5mL/min的流速抽吸空气，捕集20min后，用镊子夹破采样管取出捕集材料放入顶空瓶，用实施例2中HS-GC-MS联用分析方法分析样品。
样品中挥发性成分的检测结果为：甲醇0.86μg/m3，乙醇13.65μg/m3，异丙醇2.56μg/m3，丁酮1.34μg/m3，乙酸乙酯2.67μg/m3，正丁醇0.86μg/m3，苯0.12μg/m3，乙酸正丙酯1.24μg/m3，4-甲基-2-戊酮0.06μg/m3，甲苯1.12μg/m3，乙酸正丁酯0.13μg/m3，乙苯0.21μg/m3，间，对-二甲苯0.42μg/m3，2-乙氧基乙基乙酸酯0.14μg/m3，环己酮0.02μg/m3，丁二酸二甲酯0.14μg/m3，戊二酸二甲酯1.17μg/m3，己二酸二甲酯0.21μg/m3。
从实施例2和实施例3所测得的数据中，可以看出，本发明的装置，测得的空气中挥发性成分的含量更高，说明本发明的装置测量的准确性比现有的空气采用器测量的更准确，这是由于本发明装置无需将收集的样品再次转移至待测试的样品瓶中，而是可以直接将收集的样品进行色谱分析，避免转移过程中操作时间长而造成样品挥发和浪费。本发明大大提高了空气中挥发性成分的检测准确性。
Claims (8)
1.一种空气中挥发性成分的简易捕集装置，其特征在于，包括捕集管(1)，捕集管(1)上设置有第一管口(6)、第二管口(7)和第三管口(8)，第二管口(7)处设有过滤网(2)，第三管口(8)处设置有控制阀(3)；过滤网(2)与控制阀(3)共同限定出吸附材料容纳腔，吸附材料容纳腔内容纳有吸附材料颗粒，过滤网的孔径小于吸附材料颗粒的直径，第二管口(7)与活塞式抽吸器(5)气流导通连接，第三管口(8)与进样瓶(4)气流导通连接。
2.根据权利要求1所述的空气中挥发性成分的捕集装置，其特征在于，活塞式抽吸器(5)的容量为1-10L，筒壁透明且标有刻度。
3.根据权利要求2所述的空气中挥发性成分的捕集装置，其特征在于，第三管口(8)与进样瓶(4)可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的空气中挥发性成分的捕集装置，其特征在于，进样瓶(4)为顶空瓶，其与第三管口(8)螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的空气中挥发性成分的捕集装置，其特征在于，吸附材料颗粒为分子印记材料颗粒。
6.根据权利要求4所述的空气中挥发性成分的捕集装置，其特征在于，分子印记材料颗粒包括聚苯乙烯-二乙烯基苯吸附树脂颗粒、离子交换树脂颗粒、多环芳烃颗粒以及亚硝胺颗粒。
7.根据权利要求1所述的空气中挥发性成分的捕集装置，其特征在于，进样瓶4内具有脱附流体，或进样瓶4具有脱附流体入口。
8.根据权利要求1所述的空气中挥发性成分的捕集装置，其特征在于，进样瓶4外部具有加热装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180824 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |