ГОСТ Р ЕН 13528-3—2010
будетблизка «значениюв идеальном равновесномсостоянии, котороеможетбытьвычисленонаоснове
геометрии пробоотборника и коэффициентадиффузии аналита в воздухе.
В том случае, когда используется малоэффективный сорбент. р2 в формуле (1а) не будет равно
нулюи отношениеm jtбудетуменьшатьсясовременемотборапроб. В формуле(1Ь)коэффициенткзна
чительно меньше единицы. Поэтому Uв формулах 2 также будет уменьшаться со временем при отборе
проб. Массовая концентрация отбираемогозагрязняющего вещества может также (вменьшей степени)
влиять на отношение m jt и. следовательно, на U. Степень этого влияния зависит от вида изотермы
адсорбциидляконкретныханалита исорбентаи можетбытьвычисленаспомощьюкомпьютерныхмоде
лей (17). [18].
Другим проявлением аналогичного влияния являетсяобратная диффузия. Она происходит тогда,
когда спустя некоторое время после начала отбора проб давление насыщенного пара аналита на
поверхности сорбента, на которой массовая концентрация аналита достигает уровня р^ будет больше по
сравнению с массовой концентрацией аналита в окружающем воздухе, р,, например, если сначала
устройство отбора проб экспонируют в среде с высоким содержанием, а затем в среде с более низким
или даже нулевым содержанием аналита. Такой режим экспозиции может встречаться на практике, и
значение любой внесенной погрешности будет зависеть от того, в какое время наблюдается высокое
содержание аналита в контролируемом воздухе: в начале, середине или конце периода отбора проб.
Это явление детально обсуждалось Бартли идр. (19}—[21]. и было предложено простое испытание (22)
для оценки максимального ожидаемого смещения между экспозицией в среде, где содержание загряз
нителя меняется импульсно. или в среде с постоянным содержанием загрязнителя, что обычно дает
оценку смещения калибровки пробоотборника. Испытание, состоящее в экспозиции пробоотборника в
средес высоким содержанием загрязнителя втечение30мин, послечегоегоэкспонируютв средечисто
го воздуха в течение 7.5 ч, установлено в ЕН 838. Однако считается, что для атмосферного воздуха (ЕН
13528-2. 7.3.1) режим экспозиции в течение чередующихся равных периодов экспозиции в среде с
высоким и низким содержанием загрязнителя для цикла продолжительностью 24 ч является наиболее
типичным для предполагаемого применения там, где характерны изменения содержания в течение
суток. Оценкуобратнойдиффузии также можно получитьтеоретически с помощью моделирования (18],
[23].
Поэтому желательно выбрать сорбент с высокой сорбционной емкостью и низким давлением
насыщенного пара сорбирующего материала или продукта реакции, образующегося в результате реак
ции с химически активным сорбентом.
7.4 Условия окружающей среды, влияющие на характеристики пробоотборника
7.4.1 Температура идавление
Для идеальногодиффузионного пробоотборника зависимость t/от температуры идавленияопре
деляется функцией коэффициентадиффузии аналита. которая задаетсяформулой
D = ^ p * i P-,)t(4)
где0.5<л< 1,0.
Следовательно, зависимость U, в см3/мин или эквивалентных единицах, оттемпературы идавле
ния можнозадать формулой
и = /(р м p i)(5)
Если Uпереведено с использованием формулы (3) в единицы U ’,пг/(млрд~’ •мин) или эквивален
тные. то зависимостьзадается формулой
U’-fiV’).(6)
В последнемслучаеэта зависимостьбудетсоставлятьот 0.002до 0.004 К-1. Вслучае неидеально
го диффузионного пробоотборника, зависимость U’ от температуры может быть скомпенсирована за
счет температурной зависимости коэффициента адсорбции аналита [24]. Влюбом случае для правиль
ного применения формул 2а и2Ь необходимо знать точные значения средней температуры идавления
во время отбора проб.
7.4.2 Влажность
Высокая влажность может повлиять на сорбционную емкость гидрофильных сорбентов, таких как
активированныйугольи молекулярныесита. При этом обычно происходитуменьшениевремениотбора
проб (при заданной концентрации) до достижения сорбентом насыщения, когда отбор проб становится
нелинейным из-затого, что член р2 в формуле (1) становится значимым. Высокая влажность может так-
8