В.Ф. Панин
Теоретические основы защиты окружающей среды
Конспект лекций по учебной дисциплине. Томск: ТПУ, 2009. – 115с.

1. Охрана воздушной среды

1.6. Методы и средства контроля воздушной среды

1.6.2. Контроль концентраций газо- и парообразных примесей

Контроль концентраций газо – и парообразных примесей производится с помощью газоанализаторов, позволяющих осуществлять мгновенный и непрерывный контроль.

Для экспрессного определения токсичных веществ используются универсальные газоанализаторы (УГ-2, ГХ-2 и др.), работа которых основана на линейно-колористическом методе анализа. При просасывании воздуха через индикаторные трубки, заполненные поглотителем, происходит изменение окраски порошка. Длина окрашенного слоя пропорциональна концентрации исследуемого вещества (мг/л). Отечественный газоанализатор позволяет определить концентрацию 16 различных газов и паров: окиси углерода, сернистого ангидрида, сероводорода, толуола, метилового спирта и др.

Контроль газовых примесей осуществляется с помощью оптических, электрохимических, термохимических и др. методов.

Оптические методы наиболее распространены.

Принцип действия оптических газоанализаторов основан на избирательном поглощении газами лучистой энергии в инфракрасной, ультрафиолетовой или видимой областях спектра.

Приборы, работающие в инфракрасной области, применяются для определения окиси и двуокиси углерода и метана.

Приборы, в которых лучистая энергия поглощается газами в ультрафиолетовой области спектра, применяют для обнаружения паров ртути, никеля, озона.

Действие фотоколориметрических газоанализаторов основано на поглощении лучистой энергии в видимой области спектра растворами или индикаторными лентами, изменяющими свою окраску при взаимодействии с определённым газовым компонентом. Различают жидкостные и ленточные фотоколориметры. В жидкостных фотоколориметрах концентрация анализируемого компонента воздуха определяется  по изменению светопоглощения раствора. Принцип действия ленточных фотоколориметров основан на фотометрировании индикаторной ленты, предварительно обработанной раствором, вступающим в химическую реакцию с определённым компонентом.

Получили распространение газоанализаторы, использующие эмиссию излучения анализируемой газовой примеси. Сущность метода состоит в том, что молекулы оксидов азота, соединений серы приводят в состояние оптического возбуждения и регистрируют интенсивность люминесценции, возникающей при возвращении их в равновесное состояние.

К электрическим методам относятся:

— кондуктометрические – анализируемый компонент газовой смеси поглощается соответствующим раствором, электропроводность которого измеряется. Применяется для определения концентрации сероводорода, сернистого ангидрида, аммиака, оксида и диоксида углерода;

 — кулонометрические – между анализируемым газом и электролитом в ячейке протекает электрохимическая реакция, во внешней цепи появляется эдс, пропорциональная концентрации определяемого компонента. Применяется для определения концентрации диоксида азота, озона, фтористого и хлористого водорода.

Хроматографические методы основаны на разделении газовоздушной смеси сорбционными методами в результате поглощения газовых компонентов на активных центрах адсорбции. Так как физические свойства отдельных составляющих газовоздушной смеси различны, они продвигаются по хроматографической колонке с разной скоростью, что позволяет раздельно фиксировать их на выходе. Применяются для определения концентрации двуокиси углерода, сероводорода, ртути, мышьяка и др.

Лазерными методами регистрируется рассеивание излучения лазера частицами аэрозолей и молекулами газов. Рассеянная энергия принимается антеной локатора. Регистрируя и расшифровывая следы взаимодействия лазерных импульсов с атмосферными слоями, можно извлечь информацию о давлении, плотности, температуре, концентрации различных газовых составляющих атмосферы.