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淺談?chuàng)]發(fā)性有機物VOC監(jiān)測的PID原理與FID原理

2022-05-13

光離子化氣體檢測器(PID)


光離子化氣體檢測器(Photo Ionization Detector,簡稱 PID)是一種具有*靈敏度,用途廣泛的檢測器,可以檢測 從極低濃度的10ppb到較高濃度的10000ppm的揮發(fā)性有機化合物(Volatile Organic Compounds,簡稱VOCs)和 其它有毒氣體。與傳統(tǒng)檢測方法相比,它具有便攜式,精度高(ppm級),響應快,可以連續(xù)測試等優(yōu)點。當電離電位(IP)小于紫外燈能量的化合物氣體或蒸氣通過離子化腔時,PID的紫外光源(UV)就會將該化合物擊碎成 可被檢測到的正負離子(該過程即離子化)。檢測器測離子化后的氣體電荷并將其轉化為電流信號,然后電流被放大并轉化為濃度值。

氫火焰離子化檢測器(FID)

氫火焰離子化檢測器(Flame Ionization Detector, 簡稱FID)是典型的破壞性、質量型檢測器,是以氫氣和空氣燃燒生成的火焰為能源,當有機化合物進入以氫氣和氧氣燃燒的火焰,在高溫下產生化學電離,電離產生比基流高幾個數(shù)量級的離子,在高壓電場的定向作用下,形成離子流,微弱的離子流( -12 -8 6 11 10 ~10 A)經過高阻(10 ~10 Ω)放大,成為與進入火焰的有機化合物的量成正比的電信號,因此可以根據(jù)信號的大小對有機物進行定量分析。氫火焰離子化檢測器是高靈敏度的通用檢測器,靈敏度可達( -12 -13 10 ~10 )g/s。

色譜分離技術

色譜分離技術又稱層析分離技術或色層分離技術,是一種分離復雜混合物中各個組分的有效方法。它是利用不同物質在 由固定相和流動相構成的體系中具有不同的分配系數(shù),當兩相作相對運動時,這些物質隨流動相一起運動,并在兩相間 進行反復多次的分配,從而使各物質達到分離。

目前揮發(fā)性有機物網格化應用及存在的問題

由于傳感器在時間分辨率上明顯優(yōu)于在線色譜和在線質譜等技術,且具有體積小、價格便宜并可大量布點的優(yōu)點,在大氣網格化監(jiān)測中有較大優(yōu)勢。但揮發(fā)性有機物傳感器與其它常規(guī)氣態(tài)污染物傳感器(如二氧化硫和臭氧等)不同,揮發(fā)性有機物傳感器其并非對單一物質進行監(jiān)測,而是需要其對某一類或多類污染物物質(比如芳香烴及烷烴等)產生響應,實現(xiàn)對工業(yè)園區(qū)揮發(fā)性有機物主要污染排放的追蹤、預警及變化規(guī)律實時監(jiān)控。在尚無相關監(jiān)測技術標準的前提下,長三角地區(qū)部分工業(yè)園區(qū)安裝并使用了傳感器設備作為網格化監(jiān)測,投入巨大,但效果卻不理想。一是選型問題,存在監(jiān)測因子與特征污染物不適用;二是缺乏維護,部分園區(qū)50%設備基本無數(shù)據(jù);三是準確性差,數(shù)據(jù)波動超過 10 倍以上,無法反應污染真實變化;四是核心部件傳感器性能良莠不齊,整體網格化監(jiān)測設備設計差異導致的監(jiān)測誤差,導致數(shù)據(jù)穩(wěn)定性不佳。



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