лкетон), ароматические и галогенированные углеводороды [58, 59], газообразные соединения брома и. иода [60], а также чрезвычайно токсичный хлористый винил [61] и различные одорайты [62].

Скелет этого пористого-адсорбента построен из рыхлых и неправильно упакованных пачек, состоящих из сеток 6-членных углеродных колец, менее упорядоченных, чем в графите, и ковалентно свя: занных с углеродными радикалами, с водородом, а часто и с кислородом. Активный уголь сильно адсорбирует органические вещества— углеводороды и многие их производные, слабее — низшие спирты, аммиак и особенно плохо —воду [63]. Обычно активный уголь обладает неоднородной поверхностью и пористостью. Для

39

улавливания из воздуха микропримесей токсичных веществ .применяют угли с сильно развитой поверхностью, например уголь с микропорами размером 100—200 нм и удельной поверхностью 1000—1200 м2/г. Наиболее сильная адсорбция примесей происходит в микропорах. В порах переходных размеров происходит полимолекулярная адсорбция и капиллярная конденсация паров. Макропоры служат в основном транспортными каналами, подводящими молекулы газа и растворенных веществ к внутренним частям зереи активного угля.

Концентратор с активным углем имеет высокую адсорбционную емкость, которая колеблется в пределах 60—280 мг на 1 г угля [53], ко очень прочно удерживает микропримеси, что затрудняет их термодесорбцию._Дроме того, активный уголь реагирует с некоторыми серусодержащими соединениями, а для эффективного улавливания веществ с низкой молекулярной массой (этилен, мети-ленхлорид) требуется глубокое охлаждение ловушки.

По данным американских исследователей, наиболее оптимальным вариантом хроматографического анализа микропримесей органических веществ в воздухе является отбор больших проб загрязненного воздуха (около 10 л) на активный уголь [64] с последующей десорбцией пробы сероуглеродом и газохроматографиче-ским анализом полученного экстракта [65]. Эффективность адсорбции, большинства органических веществ на активном угле при скорости аспирации воздуха от 0,5 до 2 л/мин составляет 100%, причем в известных пределах на нее не влияет ни объем пробы, ни скорость отбора [66].

Исследование рабочих условий и параметров ловушки с активным углем показало, что эффективность извлечения сероуглеродом поглощенных в ловушке вредных примесей падает при увеличении зернения адсорбента и не зависит от объема пропущенной пробы [67]. Эффективность десорбции органических веществ с угля сероуглеродом для 14 исследованных соединений была в среднем выше . 90% [66], а по данным Национального института профессиональной гигиены США [68], она колеблется для разных веществ в пределах 81—100%. Интересно, что увеличение продолжительности десорбции пробы сероуглеродом, с 0,5 до 3 ч повышает эффективность десорбции лишь на 10% [66]'. Свойства адсорбционных трубок с различными сортами активного угля подробно исследованы в работах [67—71].

Влажность анализируемого воздуха влияет на проскок некоторых органических веществ, однако изменение объема образца и скорости потока отбираемого воздуха уменьшают это влияние. Стабильность исследуемых микропримесей при хранении ловушки с углем вполне удовлетворительна, а миграция образца (при наличии в пробе легкодетучих соединений) может быть снижена с помощью спаренной трубки (рис. III.1 [69]). Такую ловушку с активным углем в настоящее время успешно применяют при газохро-матографическом определении в воздухе микропримесей легколе-40

Рис. III. 1. Ловушка-концентратор для улавлива. ния примесей из воздуха [68]:

/ — заглушки из пластика, не загрязняющие пробу. 2 -стеклянная трубка со специально оттянутым концом: 3 -точно иввестиое количество высокочистого стекловолокна 4-сепаратор из пенопласта определенной пористости, 5 —пружинный запор для фиксирования слоя угля; о— основной слой активного угля (100 мг) с точно известной удельной поверхностью и размером частиц; / — резервный слой угля (50 мг); 8 — предохранитель, позволяющий при необходимости легко отломать кончик трубки.

тучих токсичных веществ, например винилхлорида [68]. Она состоит из двух секций (рис. III.1), разделенных полимерной перегородкой и заполненных углем. В одной из секций непосредственно поглощается примесь винилхлорида из воздуха, другая секция — ?резервная и служит для адсорбции примесей, выделяющихся из первой секции при хранении пробы, например при повышении температуры ловушки-концентратора до комнатной и выше. При анализе содержимое обеих секций объединяют.

Сероуглерод, который почти полностью извлекает из ловушки с углем сконцентрированные там микропримеси, не является тем не менее идеальным растворителем из-за очень высокой токсичности. Его можно заменить одним из 50 перечисленных в работе [68] органических растворителей, эффективность экстракции для которых составляет более 80%. Недавно для этих целей был применен бензиловый спирт [71], не менее эффективный экстрагент, чем сероуглерод, но к парам бензилового спирта чувствителен пламенно-ионизационный детектор.

Очень