愛安德分享快速檢測有毒有害物的技術(shù)
愛安德分享快速檢測有毒有害物的技術(shù)
對有毒有害物質(zhì)的正確檢測在歷次化學(xué)事故應(yīng)急救援中顯得十分重要。對于那些發(fā)生化學(xué)事故后尚難斷定的有毒有害化學(xué)物質(zhì),查明毒物的種類就更有意義。
根據(jù)《簡氏核生化防護(hù)年鑒》2001年版提供的資料,目前上對有毒有害物質(zhì)的現(xiàn)場快速檢測總結(jié)起來有以下10種技術(shù),即:
電離/離子遷移譜技術(shù)
離子遷移譜技術(shù)使用的檢測器是一種典型的連續(xù)工作的檢測器,該檢測器使用一只空氣泵從環(huán)境中采樣,采集的污染物通過離子化檢測器中的一微弱電場并被離子化。氣態(tài)毒物的電離在大氣壓條件下即可實(shí)現(xiàn)。使用質(zhì)子遷離法、電荷遷離法、離解電荷遷離法或負(fù)離子反應(yīng)如離子遷離譜法等,幾乎所有的有毒有害物質(zhì)都能被離子化。世界環(huán)境合作組織用該技術(shù)研制生產(chǎn)了一種手持式APD—2000型離子遷移譜儀。
火焰光度法檢測技術(shù)
火焰光度法檢測技術(shù)是基于氫火焰燃燒原理,火焰能夠分解存在空氣中的任何有毒有害物質(zhì)。含有磷和硫的有毒有害物質(zhì)各自產(chǎn)生氫磷氧(HPO)和元素硫。在提高火焰溫度時(shí),磷和硫發(fā)散出特殊波長的光。通過較理想的過濾器來傳遞這種光,磷和硫發(fā)散出的光傳送到光電倍增管,光電倍增管產(chǎn)生一個(gè)類似物質(zhì)的電信號,這個(gè)電信號與空氣中所含的磷和硫化合物的濃度有著直接的關(guān)系。由此可見,只要是含磷和硫的化合物都可用火焰光度法進(jìn)行檢測。火焰光度法非常靈敏,因此允許儀器直接對環(huán)境空氣采樣分析。但這種方法的不足之處是環(huán)境空氣中只要有磷和硫存在,就會產(chǎn)生干擾出現(xiàn)誤報(bào)現(xiàn)象。為了減少檢測中的干擾,在制造儀器時(shí)使用氣相色譜技術(shù)中的火焰光度檢測器就會大大降低誤報(bào)的發(fā)生。
紅外光譜學(xué)技術(shù)
紅外光譜學(xué)技術(shù)是通過測定在特定波長范圍內(nèi)(4000~200cm)樣品吸收紅外光的強(qiáng)度,紅外吸收譜帶的波長具有非常明顯的特征,每個(gè)分子均具有*的紅外光譜。通過紅外光譜可以解析分子結(jié)構(gòu)的特征峰,從而檢測出未知的有毒有害物質(zhì)。到目前為止,有兩種紅外光譜技術(shù)被運(yùn)用到現(xiàn)場快速檢測儀器中:一是光聲紅外光譜學(xué)技術(shù)。光聲紅外檢測器是利用光聲效應(yīng)監(jiān)測和測定有毒有害物質(zhì)的蒸氣,當(dāng)一種氣體吸收到紅外輻射時(shí),會引起溫度升高,由此引起氣體膨脹。如果調(diào)節(jié)紅外輻射的強(qiáng)度,樣品會膨脹和收縮。如設(shè)計(jì)有音頻,可使用麥克風(fēng)傳輸聲音信號。光聲紅外氣體檢測器使用不同的過濾器,選擇性地傳輸被監(jiān)控的有毒有害物質(zhì)吸收的特定光波長,用比較大的波長信號來鑒定未知化合物。當(dāng)大氣樣品中沒有有毒有害物質(zhì)存在時(shí),就不會出現(xiàn)特殊波長的紅外吸收峰,所以也就檢測不到音頻信號。當(dāng)大氣樣品中有有毒有害物質(zhì)存在時(shí),通過調(diào)節(jié)紅外光的吸收會產(chǎn)生音頻信號。如樣品連續(xù)地吸收不同波長的紅外光,則選擇性會大大增加。也就是說當(dāng)若干波長的光連續(xù)通過樣品時(shí),可從干擾物中區(qū)分出是何種毒物。不過光聲檢測器對外部的顫動和濕度是非常敏感的,因此在標(biāo)定檢測器時(shí),操作環(huán)境是非常重要的因素之一,只有這樣,選擇性才會很高。
電化學(xué)檢測技術(shù)
電化學(xué)檢測器檢測吸收有毒有害物質(zhì)的溶液或薄膜的電位變化。有毒有害物質(zhì)抑制膽堿酯酶就是zui典型的例子,含有已知量的膽堿酯酶的溶液中,如果有有毒有害物質(zhì)存在的話,膽堿酯酶被抑制的百分率與有毒有害物質(zhì)成一定的比例關(guān)系,利用這種關(guān)系可確定有毒有害物質(zhì)的濃度。還有一種電化學(xué)檢測器用于檢測薄膜的電阻值,吸收有毒有害物質(zhì)的薄膜,電阻值會增加。因此它們并不像離子遷移譜法和火焰光度法那樣靈敏,且受環(huán)境制約的因素也比較大,溫度的冷熱變化會改變反應(yīng)的速度和不同反應(yīng)的平衡點(diǎn),從而影響到反應(yīng)的靈敏度和選擇性。
濕化學(xué)檢測技術(shù)
濕化學(xué)檢測技術(shù)其實(shí)就是我們通常所說的比色法。要確定有毒有害物質(zhì)是否存在,只要通過觀察比色管或檢測紙與有毒有害物質(zhì)接觸時(shí)的顏色變化情況即可。使用的方法是:當(dāng)從其他報(bào)警器材得知可能有有毒有害物質(zhì)存在時(shí),此時(shí)再用比色管或檢測紙進(jìn)行檢測。 它們也被用來檢測受污染的飲用水源。該技術(shù)用得zui廣的是檢測紙,檢測紙是用溶解在溶液中的某種結(jié)晶染料或生色試劑制成的。檢測紙常用于檢測可疑的液滴或物體表面上的液體。對于氣態(tài)或蒸氣態(tài)的有毒有害物質(zhì),常用比色管進(jìn)行檢測。比色管是由玻璃管、硅膠和吸附在上面的反應(yīng)試劑共同制成的,使用時(shí),折斷玻璃管的兩端插入到一抽氣泵上,讓被測物通過比色管內(nèi)的硅膠,如果有有毒有害物質(zhì)存在,比色管中的反應(yīng)試劑就會發(fā)生顏色變化。
表面聲波技術(shù)
表面聲波技術(shù)檢測器靠一個(gè)小型的壓電石英晶體,表面涂有一種專門的聚合物從空氣中區(qū)分出被吸收的有毒有害物質(zhì)。表面聲波石英晶體是高性能振蕩電路的重要組成部分,幾個(gè)表面聲波石英晶體組成檢測器裝置內(nèi)部的化學(xué)傳感器基陣。表面聲波的基本頻率為275MHz。每一種聚合物都是為測定某一種化合物專門設(shè)計(jì)的。例如,一種聚合物會優(yōu)先地吸附水,而另一種聚合物則優(yōu)先地吸附不同類型的有毒有害物質(zhì)。聚合物的這種選擇性地吸收,就可以改變表面聲波的共振頻率。有一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法專門處理來自表面聲波基陣的頻率變化以確定有毒有害物質(zhì)的類型和濃度,當(dāng)出現(xiàn)新型毒
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