वायु प्रदूषक निगरानी के तरीके: 4 विधियाँ
निम्नलिखित बिंदु वायु प्रदूषक निगरानी के चार तरीकों को उजागर करते हैं। ये तरीके हैं: 1. सैंपलिंग 2. पार्टिकुलेट मॉनिटरिंग 3. गैसीय पॉल्यूटेंट्स मॉनिटरिंग और 4. सैंपल कलेक्शन एंड एनालाइजेशन एट एडवांटेज।
विधि # 1. नमूना:
गैस जनित प्रदूषकों की निगरानी का पहला कदम प्रतिनिधि नमूना प्राप्त करना है।
एक नमूने के संग्रह के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला एक सेटअप और इसमें मौजूद प्रदूषकों के विश्लेषण के लिए आमतौर पर एक नमूना ट्रेन के रूप में जाना जाता है। एक नमूना ट्रेन में आमतौर पर कई घटक होते हैं।
एक वास्तविक सेट-अप में मौजूद घटक स्थिति के साथ-साथ उद्देश्यों पर भी निर्भर करते हैं, जैसे:
1. क्या स्रोत परिवेशी हवा या एक नाली है, उदाहरण के लिए, एक स्टैक;
2. क्या यह केवल कण या गैसीय प्रदूषकों की निगरानी के लिए वांछित है;
3. क्या यह सीटू में गैसीय प्रदूषकों का अनुमान लगाने या नमूने के संग्रह के बाद सुविधाजनक समय पर उनका विश्लेषण करने का प्रस्ताव है।
पार्टिकुलेट मामलों को हमेशा फँसाने के बाद एक सुविधाजनक समय पर विश्लेषण किया जाता है।
एक सेट-अप में सभी या कुछ निम्न घटक शामिल हो सकते हैं:
(i) एक नमूना कई गुना,
(ii) एक कण संग्राहक / बन्दी,
(iii) एक हीटर / कूलर / कंडेनसर,
(iv) एक सक्शन पंप (समायोज्य मात्रा प्रकार),
(v) एक प्रवाह-मीटर,
(vi) ऑन-लाइन गैसीय प्रदूषक निगरानी यंत्र या बुब्बल या एक नमूना संग्राहक।
निम्नलिखित आंकड़ा (3.1) नमूना ट्रेनों की वैकल्पिक रूप से कुछ वैकल्पिक व्यवस्था दिखाता है:
(ए) कई गुना,
(बी) कूलर / हीटर,
(ग) कण कलेक्टर,
(घ) संघनित्र,
(() पंप,
(च) फ्लो-मीटर,
(छ) फ़िल्टर।
ए। ट्रेन फॉर पार्टिकुलेट और गैसीय प्रदूषक निगरानी।
बी। केवल गैसीय प्रदूषक निगरानी के लिए एक ट्रेन।
सी। केवल निगरानी के लिए एक ट्रेन।
गैसीय नमूने को एकत्रित करते समय यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि एक प्रवाह की प्रवाह दर और इसकी संरचना समय के साथ बदल सकती है और एक निश्चित समय पर वे नमूने बिंदु के स्थान पर निर्भर हो सकती हैं। इनकी वजह से, नमूना लेने के लिए मानक प्रक्रियाओं की सिफारिश की गई है, ताकि एकत्र किए गए नमूने का समय औसत हो। जब ऑन-लाइन एनालाइज़र का उपयोग किया जाता है तो नमूना एक तात्कालिक होता है।
1. नमूना ट्रेन:
नमूना कई ट्रेन का एक हिस्सा होना चाहिए, जब नमूना परिवेश के माहौल के अलावा एक स्टैक या स्रोत से किया जाना है। यह एक गैर-प्रतिक्रियाशील और गैर-सोखने वाली सामग्री से बना होना चाहिए, जैसे कि टेफ्लॉन या ग्लास या कुछ गर्मी और जंग प्रतिरोधी मिश्र धातु।
यह जितना संभव हो उतना छोटा होना चाहिए और इसे मुड़ना नहीं चाहिए, क्योंकि इसके अंदर कणों का संचय हो सकता है। कई गुना तक थर्मल क्षति को रोकने के लिए इसे ठंडा किया जा सकता है लेकिन देखभाल की जानी चाहिए ताकि नमूना तापमान इसके ओस बिंदु से नीचे न जाए।
एक धूल कलेक्टर का उपयोग तब किया जाता है जब निलंबित पार्टिकुलेट मैटर (एसपीएम) का विश्लेषण वांछित होता है। अन्यथा, एक धूल बन्दी का उपयोग किया जाना है।
एक यांत्रिक पंप या एक उपयुक्त उपकरण का उपयोग एक नमूना की आकांक्षा करने के लिए किया जाता है।
नमूना कलेक्टर ट्रेन से गुजरने वाले नमूने की कुल मात्रा को मापने के लिए फ्लो-मीटर का उपयोग किया जाता है।
नमूना ट्रेन के हिस्से के रूप में कूलर की आवश्यकता हो सकती है, अगर गैस का तापमान ऐसा हो कि नमूना लेने के दौरान ट्रेन के घटक थर्मली क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।
एक हीटर आवश्यक हो सकता है अगर नमूना तापमान ऐसा हो कि एक नमूना से धूल के कणों के संग्रह से पहले संघनक वाष्प संघनक ट्यूबों में संघनित हो सके।
जब एक सघन वाष्प एक उच्च सांद्रता के नमूने में मौजूद होता है, तो एक रिसीवर में नमूने के संग्रह या संग्रह के गैसीय घटकों का विश्लेषण करने से पहले इसकी सांद्रता को कम करने के लिए एक संघनित्र का उपयोग किया जाना चाहिए।
2. ढेर नमूना:
एक स्टैक से नमूना एक पोर्ट के माध्यम से इसमें कई गुना शुरू करके किया जाता है। आम तौर पर एक बंदरगाह 75 मिमी मानक निकला हुआ पाइप होता है जो एक स्टैक फ्लश के अंदर फिट होता है और बाहर की तरफ 50 से 200 मिमी तक फैला होता है। जब सैंपलिंग नहीं की जाती है तो इसे एक अंधे के साथ बंद कर दिया जाता है। बड़े व्यास के ढेर के लिए बंदरगाह का व्यास 75 मिमी से अधिक हो सकता है। बंदरगाह फर्श या एक मंच के ऊपर लगभग 0.6 से 1.8 मीटर की दूरी पर स्थित हैं। 3 मीटर या उससे कम व्यास वाले स्टैक में दो पोर्ट एक दूसरे से समकोण पर स्थित होने चाहिए। 3 मीटर से अधिक के व्यास वाले स्टैक के लिए पोर्ट की संख्या चार होनी चाहिए, जो 90 ° के अंतराल पर स्थित होगी।
आम तौर पर बंदरगाहों को प्रवाह की गड़बड़ी के स्रोत से कम से कम आठ व्यास नीचे की ओर और दो व्यास ऊपर की ओर स्थित होना चाहिए। आयताकार क्रॉस-सेक्शन वाले स्टैक के लिए या तो बड़े आयाम या समकक्ष व्यास को बंदरगाहों के स्थान के लिए व्यास के रूप में लिया जाना चाहिए।
एक व्यास (ट्रैवर्स) और उनके स्थानों पर अनुशंसित नमूना बिंदुओं की न्यूनतम संख्या अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम प्रवाह अशांति स्रोतों के संबंध में एक नमूना पोर्ट की स्थिति पर निर्भर करती है। नमूना लेने से पहले, कई गुना मुंह को ढेर में प्रवाह की दिशा के साथ पूरी तरह से जोड़ा जाना चाहिए और ऊपर की ओर निर्देशित होना चाहिए।
एक स्टैक से एक नमूना के पूर्ण विश्लेषण के लिए, एक आइसोकिनेटिक सैंपलिंग ट्रेन जिसमें एक नोजल होता है, एक हीटर लिपटे हुए जांच और एक गर्म फिल्टर धारक होता है जिसके बाद श्रृंखला में जुड़े कुछ अशुद्ध अवशोषक और एक बर्फ स्नान में डूबे हुए का उपयोग किया जाना चाहिए। अवशोषण ट्रेन को गैस सुखाने वाली ट्यूब (सिलिका जेल युक्त), एक पंप (चर स्ट्रोक वाला डायाफ्राम पंप), एक सूखी गैस मीटर और एक कैलिब्रेटेड छिद्रित मीटर का पालन करना चाहिए।
ट्रेन को स्टैक करने के बाद पंप पर स्विच किया जाता है और प्रवाह दर को समायोजित किया जाता है ताकि आइसोकिनेटिक स्थिति के तहत एक नमूना प्राप्त किया जा सके। जब नमूनों का नियमित अंतराल पर विश्लेषण किया जाना है, तो एक अँगूठी अवशोषक ट्रेन के बजाय एक ऑनलाइन विश्लेषक इकाई का उपयोग किया जा सकता है।
3. परिवेशी वायु नमूनाकरण:
परिवेशी वायु के नमूने के लिए आमतौर पर उपयोग की जाने वाली मूल इकाई को 'उच्च मात्रा नमूना' के रूप में जाना जाता है, विशेषकर जब यह कण पदार्थ का विश्लेषण करने के लिए वांछित हो।
ऐसी इकाई के प्रमुख घटक हैं:
(ए) फ़िल्टर,
(b) एक धौंकनी और
(c) एक प्रवाह-मीटर।
जब यह गैसीय प्रदूषकों का अनुमान लगाने के लिए वांछित होता है, या तो ऑन-लाइन उपकरण या एक नमूना कलेक्टर या बुब्बलर्स की एक ट्रेन का उपयोग पहले से ही वर्णित घटकों के साथ मिलकर किया जाता है।
विधि # 2. निगरानी की निगरानी करें:
पार्टिकुलेट मॉनिटरिंग का उद्देश्य कण एकाग्रता, कण आकार वितरण और कण रासायनिक संरचना का अनुमान लगाना हो सकता है। जब यह कण द्रव्यमान एकाग्रता का अनुमान लगाने के लिए वांछित होता है तो केवल एक उपयुक्त फिल्टर का उपयोग किया जा सकता है। फिल्टर माध्यम सेल्यूलोज फाइबर / पॉलिमरिक फाइबर / ग्लास फाइबर / सिंथेटिक झिल्ली से बना हो सकता है। विकल्प गैस के तापमान पर निर्भर करेगा। एक फिल्टर पर गिरफ्तार कणों के द्रव्यमान का अनुमान निस्पंदन से पहले और बाद में फिल्टर वजन में अंतर से लगाया जाता है।
फ़िल्टर करने से पहले या छानने के दौरान नमी या किसी अन्य वाष्प के अवशोषण के कारण किसी भी त्रुटि से बचने के लिए वजन करने से पहले फ़िल्टर को ओवन से सुखाया जाना चाहिए। एक फिल्टर एक उपयुक्त उपकरण नहीं होगा जब यह कणों के कण आकार वितरण और / या रासायनिक विश्लेषण का आकलन करने के लिए आता है, क्योंकि एक फिल्टर से गिरफ्तार कणों की मात्रात्मक वसूली असंभव के बगल में है।
गैस-जनित पार्टिकुलेट मैटर के आकार के वितरण और रासायनिक विश्लेषण के बारे में पता लगाने के लिए अदरक या लगाने वाले की एक श्रृंखला का उपयोग किया जाता है। संघनित वाष्प, यदि कोई हो, के साथ इम्पिंगर (ओं) में एकत्र कणों को मात्रात्मक रूप से बरामद किया जाता है और सुखाने के बाद विश्लेषण किया जाता है।
स्टैक सैंपलिंग से पार्टिकुलेट मॉनीटरिंग के लिए आइसोकिनेटिक कंडीशन के तहत किया जाना चाहिए, यानी सैंपलिंग मैनिफोल्ड के माध्यम से गैस का वेग सैंपलिंग पॉइंट पर स्टैक के माध्यम से समान होना चाहिए। यदि नमूना सुपर-आइसोकिनेटिक स्थिति के तहत किया जाता है, तो एकत्रित कणों में वास्तविक की तुलना में महीन और हल्के कणों का एक बड़ा अनुपात होगा।
जबकि जब उप-आइसोकेनेटिक स्थिति के तहत नमूने एकत्र किए गए कणों में अधिक बड़े और भारी कण शामिल होंगे। चूंकि व्यवहार में कड़ाई से आइसोकिनेटिक स्थिति को बनाए रखना मुश्किल है, आइसोकिनेटिक स्थिति से विचलन। 10% से अधिक नहीं होना चाहिए।
आइसोकिनेटिक नमूनाकरण स्थिति बनाए रखने के लिए नमूना बिंदु पर स्टैक गैस वेग को मापना आवश्यक है। वेग को एक प्रकार-एस (स्टॉशिबे या रिवर्स प्रकार) पिटोट ट्यूब-मैनोमीटर विधानसभा के साथ मापा जाता है। चित्र 3.2 ऐसी विधानसभा को दर्शाता है।
विधि # 3. गैसीय प्रदूषण निगरानी:
गैसीय प्रदूषकों की निगरानी या तो सैंपल के संग्रह के बाद स्वस्थानी में या सुविधाजनक समय पर की जा सकती है। एक नमूना का विश्लेषण करने से पहले इसे कण पदार्थ और संघनन वाष्प से मुक्त किया जाना चाहिए। सीटू विश्लेषण में पसंद किया जाता है क्योंकि यह डेटा को जल्दी से प्राप्त करता है। हालांकि, जब एक नमूना बिंदु एक दूरस्थ स्थान पर स्थित होता है या जब डेटा की तुरंत आवश्यकता नहीं होती है, तो एक नमूना एकत्र किया जा सकता है और नमूने में प्रदूषकों की एकाग्रता का अनुमान एक सुविधाजनक समय पर लगाया जा सकता है।
1. सीटू विश्लेषण में:
जब सैंपल की निगरानी करने की आवश्यकता होती है, तो जैसे ही इसे सैंपल विश्लेषण में एकत्रित किया जाता है, एक नमूना ट्रेन के साथ लाइन में रखे विश्लेषणात्मक उपकरण / उपकरणों की मदद से किया जाता है। ऐसा सेटअप निरंतर उत्सर्जन निगरानी (CEM) के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। बहुत बार यह उपकरणों के लिए एक उपयुक्त आवास प्रदान करने के लिए कहता है, क्योंकि वे धूल, आर्द्रता और तापमान के प्रति संवेदनशील हैं। गैस के ऑनलाइन विश्लेषण के लिए इसकी एक मापी गई मात्रा (धूल से मुक्त) को एक उपकरण (इकाई) में पेश किया जाता है, जो नमूने में एक या एक से अधिक घटकों की सांद्रता को मापेगा, प्रदर्शित या रिकॉर्ड करेगा।
वाद्य तरीके:
इंस्ट्रूमेंट्स (CEM विश्लेषक) SO, 2, NO, NO 2, O 3, CO और हाइड्रोकार्बन जैसे गैसीय प्रदूषकों की निगरानी के लिए उपलब्ध हैं। ये उपकरण विविध तकनीकों को रोजगार देते हैं और इसका उपयोग स्टैक गैस के विश्लेषण के साथ-साथ परिवेशी वायु के लिए भी किया जा सकता है। विभिन्न तकनीकों में से, गैस क्रोमैटोग्राफी (GC) एक बहुमुखी है, क्योंकि इसका उपयोग कई प्रदूषकों, जैसे SO 2, NO x, CO और हाइड्रोकार्बन के आकलन के लिए किया जा सकता है।
गैस क्रोमैटोग्राफी का महत्वपूर्ण घटक इसका डिटेक्टर है, जो एक नमूने के विभिन्न घटकों की एकाग्रता को पहचानता है और पहचानता है। एक डिटेक्टर विशिष्ट हो सकता है। तालिका 3.1 में कुछ प्रदूषक विशिष्ट डिटेक्टर सूचीबद्ध हैं।
साधन भी उपलब्ध हैं जो केवल एक विशिष्ट प्रदूषक की निगरानी के लिए एक विशिष्ट तकनीक को रोजगार देते हैं। इनमें से कुछ तालिका 3.2 में सूचीबद्ध हैं।
उपर्युक्त तकनीकों के मूल सिद्धांतों की संक्षेप में यहां चर्चा की गई है।
गैस वर्णलेखन
गैस क्रोमैटोग्राफी के मूल घटक हैं:
(i) एक पैक्ड कॉलम (एक कुंडलित ट्यूब) जिसमें कुछ दानेदार कण होते हैं (कभी-कभी तरल के साथ संसेचित)। स्तंभ एक अवशोषित / सोखने वाले बिस्तर के रूप में कार्य करता है,
(ii) तापमान नियंत्रण के साथ एक स्तंभ आवास,
(iii) स्तंभ आधार (इनलेट), और पर एक गैस नमूना और एक वाहक गैस शुरू करने के लिए उपयुक्त व्यवस्था
(iv) स्तंभ के तुरंत बाद स्थित डिटेक्टर।
विश्लेषण की प्रक्रिया स्तंभ के आधार पर गैस नमूने के पूर्व-निर्धारित मात्रा को इंजेक्ट करना है। कॉलम में एक पूर्व-चयनित adsorbent होता है, जो विश्लेषण किए जाने वाले नमूने में मौजूद घटकों पर निर्भर करेगा। घटक विज्ञापन-प्रसार बिस्तर पर सोख लेते हैं और स्तंभ के माध्यम से बहने वाली पूर्व-चयनित वाहक गैस की एक धारा से उतर जाते हैं।
बिस्तर और वाहक गैस के बीच नमूना घटकों का विभाजन बार-बार होता है क्योंकि घटकों को वाहक गैस द्वारा स्तंभ निकास की ओर ले जाया जाता है। प्रत्येक घटक कॉलम के माध्यम से अपनी गति से यात्रा करेगा और अंत में कॉलम से बाहर निकलेगा और बैंड के रूप में डिटेक्टर तक पहुंच जाएगा।
दो बैंड और प्रत्येक बैंड की चौड़ाई के बीच का अंतराल दिए गए सिस्टम मापदंडों के तहत घटकों के विभाजन गुणांक अनुपात पर निर्भर करता है। डिटेक्टर एक संकेत देता है जो एक बैंड के उद्भव के समय को दर्शाता है।
जब तक कोई विशिष्ट घटक स्तंभ से बाहर आता है तब तक संकेत लम्बा होता है। सिग्नल की भयावहता वाहक गैस में घटक की एकाग्रता पर निर्भर करेगी, जो बदले में नमूने में इसकी एकाग्रता पर निर्भर करेगी। वाहक समय गैस बनाम विशिष्ट घटक की एकाग्रता के रूप में डेटा को दर्ज किया जाता है।
साजिश के तहत क्षेत्र के आधार पर, नमूना में विशिष्ट घटक की एकाग्रता का अनुमान है। आजकल माइक्रोप्रोसेसर आधारित गैस क्रोमैटोग्राफ उपलब्ध हैं, जो मौजूद घटकों को सूचीबद्ध करने वाले प्रिंटआउट और एक नमूने में उनकी एकाग्रता का विश्लेषण करते हैं।
गैर-फैलाने वाला इन्फ्रारेड फ़ोटोमेट्री (NDIR) :
इस तकनीक में शामिल सिद्धांत एक घटक द्वारा अवरक्त विकिरण का अधिमान्य अवशोषण है, उदाहरण के लिए, एक गैस नमूने में मौजूद कार्बन मोनोऑक्साइड (CO)।
एक इकाई में निम्नलिखित घटक होंगे:
(i) एक अवरक्त स्रोत,
(ii) एक हेलिकॉप्टर,
(iii) एक नमूना सेल (प्रवाह प्रकार)
(iv) एक अवरक्त डिटेक्टर, और
(v) एक संदर्भ सेल (एक गैर-अवरक्त अवशोषित गैस से भरा हुआ)।
एक 'नॉन-डिस्पर्सिव इन्फ्रारेड' यूनिट नीचे के रूप में काम करती है:
हेलिकॉप्टर अवरक्त विकिरण के लिए नमूना सेल और संदर्भ सेल को उजागर करेगा। घटना विकिरण संदर्भ सेल के माध्यम से लगभग अनायास गुजरता है और डिटेक्टर तक पहुंच जाएगा। नमूना सेल के माध्यम से प्रेषित विकिरण की तीव्रता सेल द्वारा प्रवाहित नमूने में सीओ द्वारा मौजूद अवशोषण के कारण कम हो जाएगी।
संदर्भ सेल के माध्यम से डिटेक्टर तक पहुंचने वाली ऊर्जा की मात्रा और नमूना सेल के माध्यम से अंतर नमूना में सीओ एकाग्रता के लिए आनुपातिक होगा। कुछ घटक, जैसे कि जल वाष्प एक नमूना में मौजूद सीओ के मात्रात्मक अनुमान में हस्तक्षेप करते हैं।
रसायन विज्ञान तकनीक:
यह तकनीक इस तथ्य पर आधारित है कि जब एक प्रदूषक को एक विशिष्ट अभिकारक (बड़ी मात्रा में) के साथ प्रतिक्रिया की जाती है तो गठित उत्पाद अणु उत्तेजना की उच्च अवस्था में होंगे। जैसे-जैसे उत्पाद अणु उत्तेजना की उच्च अवस्था से अपनी सामान्य (जमीन) अवस्था में लौटते हैं, ऊर्जा प्रकाश के रूप में रिलीज़ होती है।
उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता सीधे एक नमूने में मौजूद प्रदूषक की एकाग्रता के समानुपाती होगी। उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता को सामान्यतः एक फोटो-गुणक की मदद से मापा जाता है। ओजोन (O 3 ) के आकलन के लिए एक नमूने में एकाग्रता का उपयोग किया जाता है जो कि इथाइलीन है। NO के मामले में अभिकारक को O 3 होना चाहिए। NO 2 के आकलन के लिए यह पहले मात्रात्मक रूप से घटकर NO और फिर NO के रूप में अनुमानित है।
कंडक्टोमेट्रिक तकनीक :
इस तकनीक के पीछे मूल विचार यह तथ्य है कि जब एक विशिष्ट प्रदूषक एक उपयुक्त तरल में अवशोषित होता है, तो परिणामस्वरूप समाधान की विद्युत चालकता शोषक से अलग होगी। चालकता में परिवर्तन एक नमूने में मौजूद प्रदूषक की एकाग्रता के लिए आनुपातिक होगा। तरल (शोषक) को इतना चुना जाना चाहिए कि यह एक नमूने में मौजूद प्रदूषकों में से केवल एक को अवशोषित करेगा। आम तौर पर आसुत जल या एक जलीय घोल को शोषक के रूप में उपयोग किया जाता है।
कूलोमेट्रिक तकनीक :
एक इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में आयोडीन या ब्रोमीन मुक्त किया जाता है जिसमें केआई या केबीआर के एक जलीय घोल के साथ गैसीय नमूने में मौजूद एक विशिष्ट प्रदूषक को प्रतिक्रिया करके कूलोमेट्रिक विश्लेषण किया जाता है। कोशिका के कैथोड पर मुक्त हलाइड को कम किया जाता है।
कपलोमीटर के माध्यम से विद्युत प्रवाहित हलाइड की मात्रा के लिए आनुपातिक होगा, जो बदले में नमूने में मौजूद विशिष्ट प्रदूषक की एकाग्रता के लिए आनुपातिक होगा। यह विधि ओजोन के लिए विशिष्ट नहीं है क्योंकि यह एक नमूने में मौजूद कुल ऑक्सीडेंट को मापता है।
वर्णक्रमीय तकनीक :
यह तकनीक कुछ हद तक NDIR के समान है। किसी स्रोत से प्रकाश (IR / UV) को एक संकीर्ण बैंड को छोड़कर सभी तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को बाहर निकालने के लिए फ़िल्टर किया जाता है जिसे एक गैसीय नमूने में मौजूद विशिष्ट प्रदूषक द्वारा अवशोषित किया जाता है।
चयनित तरंग दैर्ध्य बैंड की ऐसी किरणों को एक सेल से गुजरने की अनुमति है, जिसके माध्यम से एक फ़िल्टर्ड, घनीभूत मुफ्त गैस नमूना प्रवाहित होगा। अन-अटेन्डेड बीम के सापेक्ष संचरित विकिरण की तीव्रता नमूने में मौजूद प्रदूषक की सांद्रता के समानुपाती होगी।
विद्युत रासायनिक तकनीक :
एक इलेक्ट्रोकेमिकल विश्लेषक में एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली, एक इलेक्ट्रोलाइट फिल्म, एक संवेदन इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट में डूबे एक संदर्भ इलेक्ट्रोड शामिल हो सकते हैं। प्रदूषक युक्त एक गैस धारा जिसकी सांद्रता का अनुमान लगाया जाना है, अर्ध-पारगम्य झिल्ली के ऊपर से गुजरती है।
प्रदूषक झिल्ली के पार चुनिंदा रूप से विस्थापित हो सकता है और इलेक्ट्रोलाइट फिल्म में एक संकेत (वोल्टेज) उत्पन्न कर सकता है। संकेत (वोल्टेज) संवेदी इलेक्ट्रोड द्वारा उठाया जाएगा। संवेदन इलेक्ट्रोड और संदर्भ इलेक्ट्रोड के बीच वोल्टेज का अंतर नमूने में प्रदूषक सांद्रता के समानुपाती होगा।
2. रासायनिक तरीके:
दो रासायनिक विधियाँ हैं, अर्थात्:
(1) त्वरित विधि और
(२) शास्त्रीय विधि। त्वरित विधि
त्वरित विधि थोड़े समय के भीतर जानकारी देती है। इसके लिए कुशल संचालक की आवश्यकता नहीं होती है। प्रत्येक प्रदूषक के लिए एक विशिष्ट डिटेक्टर का उपयोग किया जाता है। कुछ प्रदूषकों की सांद्रता निम्न से लेकर उच्च तक हो सकती है। इस तरह के प्रदूषक के लिए उपयुक्त रेंज वाले डिटेक्टर को परिस्थिति के आधार पर चुनना पड़ता है।
त्वरित विश्लेषण के लिए एक सेट-अप में एक सील ग्लास ट्यूब (डिटेक्टर) होता है, जो कुछ निष्क्रिय ग्रैन्यूल पर प्रदूषित विशिष्ट अभिकर्मक या दानेदार रूप में स्वयं अभिकर्मक और एक हाथ से संचालित सकारात्मक विस्थापन पंप से भरा होता है।
ट्यूब को प्रत्येक छोर पर प्लग के साथ लगाया जाता है, जो फिल्टर के रूप में कार्य करता है। ये दानेदार कणों को पैक्ड बेड के रूप में भी रखते हैं। एक प्रत्यक्ष रीडिंग स्केल (आमतौर पर पीपीवीवी इकाई में) इसकी लंबाई के साथ ट्यूब की बाहरी सतह पर मुद्रित होता है। अग्रणी अंत फ़िल्टर प्लग के तुरंत बाद अंकन शुरू होता है। यह विधि परिवेशी वायु में मौजूद प्रदूषकों की निगरानी के लिए उपयुक्त है।
ऐसी इकाई की संचालन प्रक्रिया एक डिटेक्टर ट्यूब (एक विशिष्ट प्रदूषक के लिए विशिष्ट) के सील छोरों को तोड़ना है और एक पंप को इस तरह से संलग्न करना है कि ट्यूब के अग्रणी छोर के माध्यम से एक गैस का नमूना खींचा जाता है। पंप को एक नमूना के ज्ञात मात्रा के संचालन के द्वारा (जैसा कि डिटेक्टर निर्माता द्वारा निर्दिष्ट किया गया है) ट्यूब के माध्यम से aspirated किया जाना है। अभिकर्मक और प्रदूषक के बीच तात्कालिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ट्यूब में दानेदार बिस्तर के रंग में तेज बदलाव होगा।
दानेदार बिस्तर के दाग वाले हिस्से की लंबाई एक नमूने में मौजूद प्रदूषक की एकाग्रता पर निर्भर करेगी, जिसे ट्यूब पर मुद्रित पैमाने से पढ़ा जा सकता है। एक ट्यूब का उपयोग केवल एक बार किया जा सकता है। आम अकार्बनिक गैसीय प्रदूषकों के साथ-साथ विभिन्न प्रकार के कार्बनिक प्रदूषकों की निगरानी के लिए चयनकर्ता ट्यूब उपलब्ध हैं।
शास्त्रीय विधि :
शास्त्रीय विधि को गीली रसायन विधि भी कहा जाता है। यह विधि अपेक्षाकृत समय लेने वाली है और इसकी सटीकता एक विश्लेषक के कौशल पर निर्भर करती है। इस पद्धति में धूल-मुक्त गैस के नमूने की एक ज्ञात मात्रा को बुब्बलर्स की एक श्रृंखला के माध्यम से मध्यम दर पर प्रवाहित करने की अनुमति है, प्रत्येक में कुछ विघटित अभिकर्मकों के साथ या बिना एक विलायक होता है।
प्रत्येक बबलर केवल एक विशेष प्रदूषक को सॉल्वेंट / अभिकर्मक के आधार पर फँसाएगा। बुब्बल को ठीक से अनुक्रमित किया जाना है। एक बार एक नमूना को बुब्बलर्स की ट्रेन के माध्यम से प्रवाह करने की अनुमति दी जाती है जिन्हें अलग किया जाना है और फंसे प्रदूषकों के आकलन के लिए उनकी सामग्री का मात्रात्मक विश्लेषण किया जाना है।
विधि # 4. नमूना संग्रह और सुविधा का विश्लेषण:
कभी-कभी गैस नमूना एकत्र करना पसंद किया जाता है और बाद में एक सुविधाजनक समय पर प्रयोगशाला में उसी का विश्लेषण किया जाता है। इस तरह से विश्लेषण करने के लिए एक नमूना को संरक्षित करना आवश्यक है क्योंकि यह प्रत्येक घटक (प्रदूषक) को मात्रात्मक रूप से अलग करना है और फिर उन्हें संरक्षित करना है।
इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए निम्नलिखित चरणों में से कोई भी एक अपनाया जा सकता है:
(i) एक खाली रिसीवर में नमूने का संग्रह :
धूल रहित गैस का नमूना या तो खाली कठोर धात्विक कंटेनर में या पॉलीमर फिल्म से बने लचीले बैग में एकत्र किया जाता है। कंटेनर के निर्माण की सामग्री को इतना चुना जाना चाहिए कि प्रदूषक भंडारण के दौरान कंटेनर के साथ भौतिक या रासायनिक रूप से बातचीत नहीं करेंगे और इस तरह एकत्र किए गए नमूने की संरचना में बदलाव का कारण बनेंगे।
एक नमूने को कमरे के तापमान पर ठंडा किया जाना चाहिए और एक कंटेनर में संग्रह करने से पहले ठोस कणों और घनीभूत वाष्प से मुक्त किया जाना चाहिए। एक नमूने से भरे कंटेनर को विश्लेषण के लिए प्रयोगशाला में ले जाया जाना चाहिए। प्रयोगशाला में नमूना कंटेनर से पॉलीमर बैग को निचोड़कर या कठोर कंटेनर से पंप के माध्यम से वापस लिया जा सकता है। पुनः प्राप्त नमूने का विश्लेषण उपयुक्त उपकरणों की सहायता से या उपयुक्त रासायनिक विधियों द्वारा किया जा सकता है।
(ii) एक माध्यम में संग्रह :
तरल या ठोस संग्रह माध्यम का उपयोग गैस नमूना में मौजूद प्रदूषकों को मात्रात्मक रूप से बनाए रखने के लिए किया जा सकता है या तो यह उनके बाद के अनुमान के लिए अलग रूप में या एक अलग रूप में है।
(ए) तरल माध्यम:
जब एक तरल माध्यम का उपयोग किया जाता है तो यूनिट को 'बबलर सिस्टम' के रूप में संदर्भित किया जाता है। प्रणाली में श्रृंखला में कई बब्लर हो सकते हैं, प्रत्येक में एक तरल होता है जिसमें एक विशिष्ट प्रदूषक या तो भौतिक रूप से अवशोषित होता है या रासायनिक प्रतिक्रिया होती है। प्रत्येक बबलर के माध्यम से नमूने की एक ज्ञात मात्रा बुदबुदाती है और बाद में फंसे प्रदूषक की मात्रा का अनुमान एक उपयुक्त रासायनिक विश्लेषणात्मक विधि द्वारा लगाया जाता है। तालिका 3.3 में बब्बल तरल पदार्थों की रासायनिक संरचना और कुछ आम प्रदूषकों के आकलन के लिए नियोजित विश्लेषणात्मक तरीकों को सूचीबद्ध किया गया है।
(बी) ठोस माध्यम :
संग्रह की यह विधि इस तथ्य पर आधारित है कि जब धूल और संघनित वाष्प-रहित गैस के नमूने को सोखने वाले कार्बन / सक्रिय सिलिका जेल जैसे सोखने वाले बिस्तर के ऊपर से गुज़ारा जाता है, तो नमूने में मौजूद प्रदूषकों को मात्रात्मक रूप से सोख लिया जाता है।
गैस के नमूने में प्रदूषकों के संग्रह और संरक्षण के लिए अपनाई गई प्रक्रिया एक प्रदूषक असर वाली गैस के ज्ञात मात्रा को एक कंटेनर के माध्यम से पारित करना है जिसमें एक सोख्ता बिस्तर होता है जिससे प्रदूषकों को adsorbent granules पर रखा जाता है और अधिकांश वाहक गैस बह जाती है। संग्रह के बाद कंटेनर को सील कर दिया जाता है और विश्लेषण के लिए प्रयोगशाला में ले जाया जाता है।
Adsorbed घटकों के विश्लेषण की दिशा में पहला कदम कंटेनर को गर्म करके उन्हें मात्रात्मक रूप से हटाना है, जबकि एक निष्क्रिय गैस की एक धारा कंटेनर से मध्यम दर पर बहती है। असाध्य गैस धारा द्वारा पतित घटकों को मापने की प्रणाली में ले जाया जाता है।
Adsorbed घटक की मात्रात्मक वसूली के लिए एक वैकल्पिक प्रक्रिया एक तरल (एक विलायक) की ज्ञात मात्रा के साथ निकालने के लिए है। इसके बाद तरल अर्क में मौजूद घटकों (प्रदूषकों) की सांद्रता का अनुमान या तो रासायनिक या उपयुक्त उपकरणों की मदद से किया जाता है।
अब तक की चर्चा के आधार पर यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि गैसीय प्रदूषक निगरानी के लिए उपयोग किए जाने वाले तरीकों को दो समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
(i) वाद्य विधियाँ और
(ii) रासायनिक विधियाँ।
इन विधियों के गुण और अवगुण तालिका 3.4 में सूचीबद्ध हैं।
