检测管技术原理及特点的立项申请

第一节  检测管的简介

检测管是指一种迅速测定空气中有害气体浓度的工具。它是在细玻璃管中充填一定量的检测剂并用材料固定，再将两端加热熔融封闭。（立项申请）

第二节 检测管的技术原理

检测管是一种使用简便、快速、直读式的、价格低廉的气体或水质现场快速检测工具，可以定性、定量地检测有害的气体或水体污染物，广泛用于环境污染监测和突发性事故的应急监测。

检测管种类形式多样，但基本原理大致相同，即在一个固定有限长度、内径的玻璃或聚乙烯管内，装填一定量的检测剂（指示粉），用塞料加以固定，再将管的两端密封加工而成。检测剂是将某些能与待测物质发生化学反应并可以改变颜色的化学试剂吸附在固体载体颗粒表面上的一种物质，化学试剂的选择和它在载体上的浓度比决定了检测管的物质成分和量程范围。检测管的心脏是装在玻璃管中的指示粉。例如检测空气中的有害气体，就是根据通过该管的被测样品与管内指示粉进行反应时，释放出有色反应物，形成“着色层”而进行的。指示粉一般由载体和化学试剂组成。把化学试剂涂覆在载体的表面上，让尽可能少的试剂形成最大可能接触的面积，以便得到具有很大通过表面能力的指示粉。应当选择那些在迅速与待测气体起化学作用时，能生成明显颜色的反应产物薄膜，并使原来的指示粉改变颜色的试剂。

第三节 检测管的特点

检测管具有以下优点：

(1)操作简便：用检测管测定气体浓度时，不需要同化学分析那样加入多种化学试剂和使用各种玻璃仪器， 一般也无需进行计算，也无需仪器分析那样做好复杂的测前准备。工作步骤仅有采样和结果显示两步，而这两步又几乎是同时进行的，这就为专业分析人员提供了极大方便，即使对没有分析基础知识的人，如现场工程技术或操作人员，只要参照使用说明或对其稍加指导就可以应用。

(2)分析快速：由于操作简便，可使每一次样品分析所需时间大为缩短，一般只需几十秒至几分钟即可得知分析结果，其分析速度是任何化学分析方法所不能比拟的。

(3)可信度高：精度和灵敏度均高于试纸法，气体检测管含量标度的确定是模拟了现场分析条件，采用不同浓度标准气标定的，因而克服了化学分析中易带入的方法误差。因为气体检测管是工业化生产，加之操作简单，使用时人为误差也易克服。

(4)适应性好：检测管成为系列产品后，可检测的气体多种多样，每种气体的测量范围可由到百分之几，因而在实际应用时只要选择合适型号的检测管，即可一进行各种气体不同含量的定量分析，尤其在炼油、天然气及石化行业分析。

(5)由于用检测管进行测定时无需热源、电源，可确保现场使用安全。

(6)另外气体检测管使用时不需维护、价格低廉、携带方便也是其他方法不可比拟的。

但是，检测管技术也有一定的局限：

(1)一种检测管能够检测的污染物种类有限，多数为一种检测管只能对一种污染物进行定向、半定量分析。

(2)检测管一般只能提供瞬间的浓度测量，不能提供连续检测；对化学性质相似的复杂物质，不能很好的区分，只能显示他们浓度的总和。

(3)检测管仪限于检测常见化合物，很多化合物还没有对应的检测管可以检测。

(4)各种检测管都有一定的有效期，超出期限将很难达到预期的检测效果。

(5)一些检测管对化合物的显色时间较长，难以达到快速定性定埴的检测结果。

第四节 检测管的类型

根据使用对象的不同，检测管主要可分为气体检测管和水质检测管两个大类。

检测管还可根据检测功能、测定方式及应用范围的不同分为定性检测管、定量检测管、短时检测管、长时检测管、直读式长时检测管及直接水质检测管、色柱水质检测管等许多种类，以下将主要从气体检测管和水质检测管两个方面进行介绍。

1、气体检测管

气体检测管是在一个固定长度和内径的玻璃管内，装填一定量的检测剂，用塞料加以固定，再将玻璃管两端熔封制成。使用时将管子两端割断，让含有被测物质的气体定量地通过管子，被测物质即和管中检测剂发生定量化学反应，部分检测剂被染色，其染色长度与被测物浓度成正比，从检测管上已印制好的刻度即得知被测气体的浓度。

从检测时间上看，气体检测管可分为短时检测管、长时检测管、直读式长时检测管，其中短时检测管常用于污染气体的现场快速检测；而从构造上讲检测管基本上分三种类型：第一种只有一个指示层，用以测定组分单一或干扰因素小的气体样品；第二种是在指示层前加有净化层或者转化层，分别用以消除干扰物质对测定的影响，或使被测物质与转化层试剂反应，产生新物质后再在指示层中予以测定，净化层或转化层通称为检测管“前层”；第三种是当前物质易与指示层产生化学反应时，在制造中将这两部分分别装在两支玻璃管内，分别熔封，使用时用套管相连。

2、水质检测管

水质检测管形式与气体检测管类似，根据检测方法的区别，水质检测管主要分为直接检测管和色柱检测管两种。

直接检测管是将显色剂等直接封在聚乙烯软塑料试管中，检测中将检测管一端刺破并用手挤压另一端，放入待测水样中吸入适量水样，经一段时间显色反应后，测定液的颜色发生变化，将其与标准色阶对比，获得待测物的种类或浓度。

色柱检测管的原理是：将一定量的水样通过某种检测管内时，水样中的待测物质与馆内填装的显色剂反应并产生鲜艳的色柱，色柱长度与水样中被测物的浓度成正比，由浓度标尺可直接读出结果。

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