氣體採樣袋與採樣箱應用指引

2019-06-28

氣體採樣袋與採樣箱應用指引

當氣體與蒸氣濃度超越一般分析儀器的偵測極限時,氣體採樣袋(空採袋/採氣袋)提供方便又精確的氣體與蒸氣收集法。使用氣體採氣袋採集空氣通常以短期間內為原則,用以檢視空氣中尖峰曝露濃度。SKC 氣體採氣袋是用 Tedlar 薄膜製成,這種材料對大多數化學物皆不起作用,對於樣品儲存損失最少且對前測樣品的殘留記憶亦低。

依採樣方法分類可分為直接式採樣(採氣袋)及間接式採樣(真空採樣箱)。一般氣體採樣皆使用直接法,將空氣採樣器(必須具備進排氣口)連接採氣袋直接進行採樣。當採樣受限於環境惡劣及設備規格時,即可考慮使用間接法:空氣採樣箱。空氣真空採樣箱是一堅固耐用的採樣箱,其主要設計目的是將採氣袋置於空採箱背壓環境下進行採樣,以消除採樣器與採氣袋之間的污染問題。空採箱設計了視窗以方便觀察採氣袋採樣狀況。本指引的目的在說明如何裝設氣體採樣袋與空採箱的採樣組合。

空氣採樣袋採樣組合簡介及操作指南

本指引中係使用SKC Universal PCXR系列廣用恆定流量空氣採樣器,搭配 10L 空氣採樣箱及氣體採樣袋進行採樣操作介紹。採樣前先要決定收集之採樣體積、採樣時間及設定之採樣流量,或可參考適當的分析方法,正確進行採樣化學物的流量設定。並參閱幫浦的操作說明,以確定它是否具備吸、排氣與壓力的採樣器,並可在正確穩定的流量下採樣。

  • 校正流量 (Calibrating the Flow Rate):

若您使用廣用型採樣器,請確定它在高流量模式中。請用軟管將採樣器入口接到一般流量校正器或浮子流量計,校正幫浦的吸氣入口流量。您可使用 SKC 流量校正器來校正幫浦的壓力出口流量。請卸下 Universal PCXR 採樣器上方的排氣蓋螺絲,將採樣器組件的出口接頭裝入孔內。222 Grab Air 組件採樣器上的出口埠位於幫浦頂端入口埠的旁邊。使用軟管將採樣器出口接到流量校正器流量下側的入口。按照所採化學物的分析法,設定適當定的流量。請參閱幫浦及流量計的操作說明來設定流量。

  • 準備採樣袋 (Preparing the Bag):

採樣前,需準備空採袋。SKC 231 系列採樣袋設有兩套不銹鋼接頭:一為進氣接頭,另一為含隔塞的接頭,進氣接頭是用來以氣體清洗與充填袋子的進出口,並於收集樣品後使袋子密閉,含隔塞的接頭是用來取出樣品以供分析。232 系列採樣袋只有一個專利塑膠(聚丙烯)製單一接頭,它是將進氣接頭與含隔塞的接頭合併為一體。空採袋都使用襯有特殊鐵弗龍(Teflon)的隔塞,每次使用後都應更換。(※注意:採氣體積量建議勿超過採氣袋的 80% 的體積,且勿採樣過飽和。)

  • 裝設採樣組件 (Setting Up the Sampling Train):

1. 直接式採樣:

(1) 將一段鐵弗龍管接到採氣袋的導管。將管子的另一端接到採樣器的出氣口。僅可使用鐵弗龍管,絕不可使用橡皮管或 Tygon 管。
232 系列氣體採樣袋:連接空氣採樣幫浦
231 系列氣體採樣袋:連接空氣採樣幫浦

2. 間接式採樣:

(1) 將採氣袋的導管接上空採箱內進氣接頭(操作時一手抓接頭,另一手將導管對正接入。進氣接管以 Teflon 管較佳,不易導致交互污染)
(2) 一手抓住採氣袋導管;另一手反時鐘 轉接頭上鎖繄閥1~2圈即可開啟採氣袋進氣閥(不當操作易導致斷頭或漏氣)
PCXR4空採器與10L真空採樣箱
  • 採樣(Sampling):

1. 直接式採樣:

(1) 若要開始採樣,請打開採氣袋上的閥並將固定螺絲鎖定位置。啟動採樣器,並登錄啟動時間及其它任何有關的資料。避免採樣充氣量超過採樣袋最大體積的 80%。

2. 間接式採樣:

(1) 在採樣箱空氣進口處套上塞子。
(2) 檢查採樣箱 “減壓閥”,予以鎖繄 (“當抽真空之後,因負壓使上蓋無法開啟時, 此鈕用於減壓開蓋之用)。
(3) 採氣袋置入箱內連接好,按前述 “裝設採樣組件”,準備空氣袋。
(4) 空氣採樣器連接 “快速接頭連接管”接至採樣箱抽氣口。
(5) 採樣前先取下塞子,再啟動採樣器,即可開始採樣。
(6) 採樣完成時,先停止採樣器,再蓋回塞子拆下快速接管,整箱送至分析室。(或取下空氣袋後妥善包裝與運送)

  • 採樣後(After Sampling):

1. 直接式採樣:

在採樣結束時,關掉採樣器,關閉採氣袋上的閥,用固定螺絲鎖緊,並登錄結束時間。取下袋子並記錄任何有的關採樣資料。請檢查流量,確認流量變更未超過5%。可使用檢知管直接從袋中取出分析,亦可將樣品送往實驗室分析。送往分析的樣品袋應鬆弛包紮與加墊,以儘量減少運送期間受到刺穿的危險。空運樣品時,應特別注意,在非加壓機艙中樣品可能從袋子逸漏出來。

2. 間接式採樣:

(1) 將採樣箱“減壓閥”予以旋開,再將箱子打開。
(2) 一手抓住進氣導管,以另一手順時鐘轉中間鎖緊閥至”緊”即可關閉進氣接頭
(3) 將導管由進氣接頭拆除
(4) 採樣化學物應儘快分析, 不建議 “長時間保存”

  • 運送已採樣之樣品袋(Shipping Bag Samples):

採完樣品的採樣袋,必須適當地放置於保護箱或置放於採樣箱內,外盒應略耐壓並避免在運送樣品供分析途中被尖物刺破。如用空運時,應確定其貨倉是加壓艙,否則不可交運,如果大氣壓力明顯降低時,會導致採樣袋爆破。請勿使用空採袋捕集不安定的或高反應性的化合物。

  • 清潔袋子(Bag Cleaning):

SKC 氣體沖洗組件提供清潔採樣袋所需的設備。只要將鐵弗龍管接上袋子即可。接上活性碳過濾器,將袋中的空氣以抽真空的方式吸出來。然後用氮氣或純空氣沖洗袋子。再度使用前,應檢查袋子,確認袋子的裡層已確實清潔。完成分析時儘速沖滌空氣袋內側才可確保重覆使用之安定性。

1. 沖滌法一:

(1) 備妥氮氣鋼瓶(或純淨空氣),將Teflon 管與空氣袋導管連接
(2) 取下整個採氣袋進口閥
(3) 將高壓氮氣經由Teflon 管吹入袋內任一角落,吹滌乾淨

2. 沖滌法二(較適用於真空採樣箱操作):

氮氣鋼瓶接調節閥,連接至真空採樣箱 “Purge” 入口 (快速接頭)

方法一
(1)開啟氮氣流出,流出量較需求量稍大
(2)與採樣法相同,蓋好真空採樣箱,啟動採樣泵; 將氮氣吸入袋內

方法二
(1)將真空箱的採樣入口以密閉塞塞住,真空採樣箱 “保持開啟”。
(2)人工調節高壓空氣流出, 直到空氣袋接近 8 分滿
(3)高壓空氣管移開purge 接口, 換接 “空氣採樣器” 連接的的快速接頭
(4)啟動空氣採樣泵, 將袋內空氣抽出
(5)重覆 (1) ~ (4) 多次, 直到判定清潔

空氣袋採樣特別注意事項:

  • Methanol 採樣後必需在 24 小時內分析以免”吸入空氣袋材料內”,其他Alcohols(醇)必需在 5 天內完成
  • Tedlar Bag 可採樣 ethers (醚)
  • Tedlar Bag 採樣 styrene, ethylbenzene 後會因吸收而減損, 也無法沖滌乾淨, 不可重覆使用

欲了解更多的儀器資訊與實驗細節,歡迎來電洽詢 02-2728-2767或 來信與我們聯繫

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參考文獻

  • “The Effects of absorption on the Reusability of Tedlar Air Sampling Bags” in the May/June 2000 AIHA Journal, Vol. 61.
  • Application Guide Using Sample Bags with Vac-U-Chamber skc publication #1302-issue September 2001, pp2

相關方法資訊及適用介質查詢工具

適用設備及配件

  • 空氣採樣幫浦及流量校正器

Grab Air Sampler

 

  • 氣體採樣袋及真空採樣相