检气管法是目前应用较为广泛的一种成熟的气体分析手段,检气管吸入气体样本后实验员人工读取指示剂变色柱所达到的最远刻度,并以此估算目标组分在样本中的浓度值 [1] 。这种气体检测法是一种成本较低、实验环境适应性强,但检测误差较大的气体分析方法,其现场处理能力不弱于气敏传感器但属于一次性分析设备,不属于传感器范畴。
检气管的基本构造如图 3-1所示,其内部的指示剂是由变色试剂与载体构成的,在保证透气性的同时能够与目标气体发生反应并产生色变,指示剂所在管体上带有刻度值用以指示变色柱的长度,指示剂两端由隔离层固定。出厂时检气管内外完全隔绝,进气口与出气口的两端也是封闭的,使用前需检查检气管气密性,如有破损则不能使用,检气时用打开检气管两端的封口然后应迅速接入气路进行实验。
图3-1 检气管的基本构造
采用检气管法可以在实验室环境下对采集后经过预处理的气体样本进行分析,也可以在辅助实验系统的帮助下对现场空气进行分析,检气管法的整套气体分析系统一般包括检气管、采样器和预处理气路3部分,检气管实验系统结构如图 3-2所示。预处理气路中通常接入过滤管、氧化管和干燥管等设备,对进入检气管前的气体样本进行干燥,并去除强氧化或强还原气体以及物性近似的气体,避免这些干扰因素对检气结果产生影响。采样器通过在气路末端抽气保证样本气体在气路中的流动,实验人员需要根据检气管的使用说明调整进入检气管内气体的流速与总量 [2] 。
图 3-2 检气管实验系统结构
检气管的刻度值并不直接对应气体浓度值,因为在不同的温度气压等环境条件下,变色柱的长度会出现偏差,通常需要按照检气管使用说明书中的校正因子表查找实验环境所对应的校正因子值,气体浓度等于检气管刻度值与校正因子乘积。