第一节 滤料样品的预处理

在工作场所空气有害物质检测中，金属、类金属及其化合物的样品采集主要用滤料或浸渍滤料作为采样介质，工作场所空气中一些非金属化合物以气溶胶态存在，如氰化物、硫酸、磷酸等，也可采用滤料进行采集。

在测定前，必须将滤料上的待测物转移入溶液中，常用的处理方法有：一、洗脱法;二、消解法。

一、洗脱法

洗脱法是用溶剂或溶液(称为洗脱液)将滤料上的待测物溶洗下来的方法，洗脱法可用于采集到滤料上的金属、类金属化合物的样品预处理，也可用于采集到滤料上的无机非金属化合物和有机化合物的样品预处理。

例如，微孔滤膜采集铅烟或铅尘后，用硝酸溶液浸泡滤膜，将铅溶洗入硝酸溶液中，然后用分光光度法或原子吸收光谱法测定。

洗脱液一般为酸性溶液(测定金属、类金属化合物)、去离子水(测定无机非金属化合物)以及有机溶剂(测定有机化合物)等。

洗脱过程可以是简单的溶解过程，也可以是经过化学反应生成可溶性化合物的过程，或是兼有两者。

浸渍滤料采集某些气态和蒸气态化合物也常用洗脱法处理。

洗脱效率

洗脱法的评价指标为洗脱效率，表示洗脱方法的洗脱能力，指能从滤料上洗脱下来的待测物量占滤料上阻留的待测物总量的百分比，一般要求洗脱效率应≥90%。用式表示为：

洗脱效率的测试方法

取18份滤料，分为3组，每组6份，分别加入3个剂量的标准溶液，加入量一般为在0.5、1、2倍容许浓度下，检测方法规定的采样体积所采集的量。加入待测物标准溶液的体积应不大于100μL。

放置过夜，洗脱并测得每份滤料的待测物量;同时作试剂空白和滤料空白，计算前减去空白值。按上述公式计算洗脱效率。

影响洗脱效率的因素

1.洗脱液的性质，包括极性、对待测物的溶解度和化学活性等理化性质，例如极性待测物要选择极性洗脱液;对待测物的溶解度越大，洗脱效率越高;能与待测物起化学反应，生成物易溶于洗脱液的，洗脱效率就高。

2.随着洗脱时间的增加，洗脱效率提高，一定的 洗脱时间后，达到高而稳定的洗脱效率。

3.加热、振摇或超声等方法可以加快洗脱和提高 洗脱效率。

二、消解法

消解法是利用高温和(或)氧化作用将滤料及样品基质破坏，制成便于测定的样品溶液。

消解法分为干灰化法和湿式消解法两种，在工作场所空气检测中，主要使用湿式消解法中的酸消解法，用于采集到滤料上的无机金属、类金属化合物的样品预处理。酸消解法是指利用氧化剂(主要是氧化性酸)将样品进行消解的方法。

常用的消解液(氧化剂)有氧化性酸如硝酸、高氯酸及过氧化氢等。为了提高消解效率和加快消解速度，经常使用混合消解液，如1：9的高氯酸和硝酸的混合消解液常用于微孔滤膜样品的消解。

加热是提高消解效率和加快消解的方法，加热温度一般在300℃以下，通常在200℃左右。特别对于易挥发的待测物样品处理，加热温度一般不超过200℃。

将样品在消解液中浸泡过夜，可以缩短消解时间。不要将消解液蒸发干，保留少量消解液，有利于样品的溶解和测定。若将消解液蒸干，再在较高温度下加热，有可能生成难溶的金属氧化物，影响测定。

影响消解效率的因素

1.消解方法常用电热消解法和微波消解法等，对不同的待测物要选择合适的消解方法，例如测定易挥发性金属化合物，最好采用微波消解法，可以防止待测物因挥发而损失。

2.消解的温度和时间，通常加热可以促进消解，缩短消解时间。但要控制好消解的温度和时间，温度过高或时间过长，会造成易挥发性金属化合物的损失，降低消解回收率。

第二节 吸收液样品的预处理

大部分无机非金属类化合物以及部分有机化合物可采用吸收管法采集,用吸收管法采样后，所得吸收液样品通常可以直接用于测定，不必作预处理。但是，在某些情况下，例如吸收液样品中待测物浓度太低或太高，样品中含有干扰的有害物质等，也需要进行预处理。常用的预处理方法有稀释、浓缩和溶剂萃取等。

一、稀释或浓缩

吸收液样品中待测物浓度高于测定方法的测定范围时，可用吸收液稀释后测定。如果吸收液样品中待测物浓度高是由采样过程中吸收液的溶剂挥发损失而造成的，则应先补充溶剂，恢复吸收液原本组成后，再用吸收液进行适当稀释。

吸收液样品中待测物的浓度低于测定方法的测定范围时，可将吸收液样品通过挥发或蒸馏等方法浓缩后测定。在进行稀释或浓缩时，要注意稀释或浓缩后样品基体的变化对测定结果的影响。

二、溶剂萃取

吸收液样品中待测物的浓度低于测定方法的测定范围时，或样品中含有干扰的有害物质时，为了达到分离干扰物和浓缩待测物的目的，可以采用萃取法。吸收液采集的有机化合物一般采用萃取法处理。

第三节 固体吸附剂管样品的预处理

工作场所空气中有机化合物样品采集大多数采用固体吸附剂法，一些无机酸如盐酸、硫酸等也可采用固体吸附剂进行采集。

在NIOSH方法中，一些无机气体如氨气、二氧化硫等气体也可采用经过特殊处理的固体吸附剂管进行采集。

我国职业卫生标准方法中，固体吸附剂管主要用于气态和蒸气态有机化合物的采集。

用固体吸附剂采集气体和蒸气态待测物后，需要将被吸附的待测物转移到溶液中，然后再测定溶液中的待测物含量。常用的方法是解吸，解吸法又分为溶剂解吸法和热解吸法。

一、溶剂解吸法

溶剂解吸法是将采样后的固体吸附剂放入溶剂解吸瓶内，加入一定量的解吸液，密封溶剂解吸瓶，解吸一定时间，大量的解吸液分子将吸附在固体吸附剂上的待测物置换出来并进入解吸液中，解吸液供测定。

为了加快解吸速度和提高解吸效率，可以振摇解吸瓶，或用超声波帮助解吸。

解吸液的选择

解吸液应根据待测物及其所使用的固体吸附剂的性质来选择。通常非极性固体吸附剂，对非极性化合物的吸附能力强，解吸时用非极性解吸液。如用非极性固体吸附剂活性炭管吸附的有机蒸气，大多数用二硫化碳作为解吸液，而用极性固体吸附剂硅胶采集的醛醇等极性化合物通常用水或醇类化合物解吸。

选择解吸液时可以采用单相解吸液或多相解吸液，由所采集的化学物质在不同溶剂中的溶解特性决定。单相解吸液是指用一种溶剂作解吸液，如用二硫化碳解吸活性炭上吸附的苯、甲苯等。多相解吸液是指用两种或两种以上溶剂混合作为解吸液，如果其中两种溶剂相溶可以配成溶液，即一种溶剂溶于另一种溶剂中，解吸后得到的是单一样品溶液，测定时得到一个浓度值。

溶剂解吸法的优缺点

优点：适用范围广;采用合适的解吸剂，通常可得到满意的解吸效率和准确精密的测定结果;操作简单，无需特殊仪器;所得解吸液样品可以多次测定。

缺点：解吸液选择不当，可能对测定产生影响;解吸液有一定毒性，如二硫化碳，使用时应注意防护，要在通风柜内操作，尽量减少用量;溶剂解吸法因使用的解吸溶剂量较大，一般≥1ml，进样体积仅1～2μL，仅是解吸液样品总量的1/1000～2/1000，影响了测定方法的灵敏度。

影响溶剂解吸法解吸效率的因素

1.解吸液的性质和用量

溶剂解吸法是通过物理和(或)化学作用将待测物从固体吸附剂上解吸下来，物理解吸主要与固体吸附剂、待测物和解吸液的极性有关。解吸也可以利用解吸液与待测物发生化学反应，生成易被解吸的化合物。增加解吸液的用量，通常可以提高解吸效率，但可能降低测定的灵敏度。

2.解吸时间和解吸方式

随着解吸时间的增加，解吸效率提高，一定的解吸时间后，达到稳定的解吸效率。为了加快解吸和提高解吸效率，可以采取加热、振摇或超声等方法。

二、热解吸法

热解吸法是将热解吸型固体吸附剂管放在专用的热解吸器中，在一定温度下进行解吸，然后通入氮气等化学惰性气体作为载气，将解吸出来的待测物直接通入分析仪器(如气相色谱仪)进行测定，或先收集在容器(如100ml注射器)中，然后取出一定体积样品气进行测定。

如果将解吸出来的样品气全部进入分析仪器测定，具有高的测定灵敏度，但只能测定一次，不能重复测定;使用注射器收集后进行测定，则可根据解吸样品气中待测物浓度大小，取不同体积进样测定，以得到满意的结果，但灵敏度较前者低。

影响热解吸法解吸效率的因素

1.解吸温度和时间

解吸温度和时间是主要影响因素，要根据待测物的性质，通过实验选择最佳的解吸温度和解吸时间，以获得高而稳定的解吸效率。吸附性强热稳定性好的待测物可以使用较高的热解吸温度，相反，应该使用较低的解吸温度。

2.载气流量和通气时间

热解吸过程需要一定的正确和稳定的载气流量和通气时间，才能保证解吸效率高而稳定。

3.热解吸器

热解吸器的性能和质量是确保解吸温度、时间、载气流量准确和稳定的关键，是确保解吸效率高且稳定的关键，也是确保测定结果准确度和精密度的关键。

三、解吸效率

指被解吸下来的待测物量占固体吸附剂上吸附的待测物总量的百分数,按下式计算：

解吸效率是评价固体吸附剂管解吸方法的性能指标，我国有关规范要求固体吸附管解吸效率最好≥90%，不得<75%。由于使用的吸附剂类型不同、生产批号不同，可能有不同的解吸效率，影响测定结果，因此，对每一批固体吸附剂管在使用前应作解吸效率试验，以检查其解吸效率是否满足检测要求，并用于校正测定结果，即将测定结果除以解吸效率，得到校正值。

解吸效率的测试方法

取18支固体吸附剂管，分为3组，每组6支，分别加入三个剂量的待测物(标准溶液或标准气)，加入量一般为在0.5、1、2倍容许浓度下检测方法规定的采样体积所采集的量。加入待测物若是标准溶液，则加入溶液的体积应≤10μL，放置过夜，解吸并测定每支管的待测物量;同时作试剂空白和固体吸附剂管空白，计算前减去空白值。按上述公式计算解吸效率。