密閉環境是电位定密指與外界空氣隔離，自成空氣控製係統的法测空間，比如艦船、闭环潛艇、境空碱性胶載人飛船、气中气溶地下工事等。电位定密密閉環境空間狹小，法测人員密集，闭环設備運轉，境空碱性胶人體活動與代謝及設備材料等都會釋放出有害氣體，气中气溶致使密閉環境空氣受到汙染，电位定密對空間內的法测人員設備產生危害。開展密閉環境汙染物治理和空氣質量評價首先需要準確測定汙染物的闭环濃度，即建立適用於密閉環境中特定汙染物的境空碱性胶分析方法。密閉環境中的气中气溶電解水製氧設備會產生堿性氣溶膠，具有刺激性和腐蝕性，工作人員吸入堿性氣溶膠，可引起化學性上呼吸道炎，且儀器設備的金屬表麵會被堿性氣溶膠所侵蝕等。堿性氣溶膠是直徑小於10μm的氫氧化鈉、碳酸鈉以及碳酸氫鈉等固體或液體微粒在空氣中的懸浮物，其含量通常以氫氧化鈉計。
針對堿性氣溶膠或氫氧化鈉的分析方法很多，目前國軍標采用目視比色法，用濾膜采集空氣中的堿性氣溶膠後轉移到溶液中，可呈現一定的酸堿度，用指示劑顯色後，以不同酸堿度的溶液製作係列標準比色管，用樣品管與標準管目視比色進行定量。該方法不僅受人為因素影響較大，而且消耗試劑多，操作繁瑣；環境空氣方麵的分析方法主要有化學分析法和儀器分析法。化學分析法是以酸堿中和滴定為基礎的容量法，用濾膜采集氫氧化鈉後溶於水，加入過量的鹽酸之後，以甲基紅為指示劑，用四硼酸鈉標準溶液反滴定過量的鹽酸，計算出空氣中氫氧化鈉的濃度。該方法步驟繁瑣，測定周期長，容易帶來汙染和損失；儀器分析法包括離子色譜法、原子吸收法和電感耦合等離子體發射光譜法，是通過濾膜采集金屬鈉及其化合物，經萃取或消解，測定樣品溶液中金屬鈉的含量，計算得到空氣中氫氧化鈉的含量，但是測定易受到環境空氣中氯化鈉的幹擾，原子吸收法和電感耦合等離子體發射光譜法還會因金屬鈉的易電離特性受到其它元素的幹擾；密閉環境內堿性氣溶膠大多數組分含量較低，需要采樣後送到實驗室檢測分析，容易因采樣、儲存和運輸等產生誤差，而現場分析能完全消除這種誤差，得到準確結果，並且對潛艇等密閉環境，要求在采樣和現場測試過程中避免引入二次汙染。因此有必要建立一種環境友好、操作簡單、滿足現場測試的分析方法。
在大氣氣溶膠的酸堿性分析中，有研究采用濾膜采集氣溶膠，經洗脫後測定萃取液的pH值來判斷氣溶膠的酸堿性。該方法操作簡單，但是目前報道中僅根據萃取液的pH值來判斷氣溶膠的酸堿性，沒有進一步對氣溶膠中氫離子和氫氧根離子含量進行計算。因此，筆者借鑒大氣氣溶膠的酸堿性研究，由溶液中pH值與氫離子的關係，氫離子與氫氧根離子濃度的關係，建立萃取液pH值與氣溶膠中氫氧化鈉含量的關係方程。將密閉環境空氣中的堿性氣溶膠采集到濾膜中，用水洗脫，測定溶液的pH值，根據公式計算得出空氣中堿性氣溶膠（氫氧化鈉）的含量。該方法操作簡單、高效，采樣和測試過程中均不會造成二次汙染，測試儀器（pH計）便於攜帶，可應用於密閉環境中堿性氣溶膠的測定中。
酸度計：FE28型，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。氣體采樣泵：IFC-2型，北京勞動保護研究所。恒溫振蕩器：SHA-B型，常州恩培儀器製造有限公司。比色管：25mL，天津天玻玻璃儀器有限公司。玻璃纖維濾膜：孔徑為0.45μm，英國Whatman石英濾膜：孔徑為0.3μm，瑞典Munktell公司。聚四氟乙烯濾膜：孔徑為0.45μm，英國Whatman公司。過氯乙烯濾膜：孔徑為0.45μm，北京賽福萊博科技有限公司。氫氧化鈉：優級純，國藥集團化學試劑有限公司。實驗用水為通過蒸餾去除二氧化碳的去離子水。
將直徑為40mm的玻璃纖維濾膜固定於氣體采樣泵上，以10L/min的等速采樣方式抽取300L空氣。將采集樣品後的濾膜剪碎，置於25mL比色管中，準確加入水20mL，於25℃恒溫振蕩器中劇烈振蕩1min，立即使用酸度計測定樣品溶液的pH值。
25℃的條件下，根據稀溶液pH值與氫離子濃度c(H+)的關係，氫離子c(H+)與氫氧根離子濃度c(OH-)的關係進行理論計算公式的推導，建立pH值與溶液中氫氧化鈉含量m(NaOH)的關係方程，即式(1)。
式中：m(NaOH)—溶液中氫氧化鈉質量；
M(NaOH)——氫氧化鈉的相對分子質量。
為了驗證式(1)的可行性，在盛有20mL實驗用水的比色管中加入不同質量的氫氧化鈉，通過測定溶液的pH值，由式(1)計算得出溶液中氫氧化鈉的質量。氫氧化鈉的回收試驗結果列於表1。
由表1結果可知，根據式(1)計算得到的氫氧化鈉的回收率為86.3%～97.1%，說明根據樣品溶液的pH值計算得出氫氧化鈉含量的方法可行。
目前相關標準和文獻中對堿性氣溶膠、金屬鈉和堿霧的采樣主要采用濾膜和吸收液。經試驗對比，兩者的測定結果無顯著性差異。采用稀硫酸吸收法采樣，相對簡單，可省略濾膜法繁瑣的前處理工序。但吸收液采樣易對潛艇等密閉環境造成二次汙染，有一定的安全隱患，並且樣品不易保存和運輸。采用濾膜法進行采樣，雖然濾膜需要進行洗脫處理，但是不會對環境造成二次汙染，並且易於保存和運輸。因此選擇采用濾膜法進行采樣。
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