在石油、石化、化工、制藥等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域, 大量存在著揮發(fā)性有機(jī)化合物( Volatile Organic Compounds , 簡(jiǎn)稱(chēng)VOC)。按照美國(guó)環(huán)保局(EPA)的定義:全部帶碳的化合物都稱(chēng)為有機(jī)化合物,而揮發(fā)性有機(jī)化合物是指沸點(diǎn)在50~260℃、室溫下飽和蒸汽壓超過(guò)133.32Pa 的易揮發(fā)性化合物,其主要成分為烴類(lèi)、氧烴類(lèi)、含鹵烴類(lèi)、氮烴及硫烴類(lèi)等。
在工業(yè)領(lǐng)域很多危險(xiǎn)隱患的根源是有害物質(zhì)超標(biāo),而這些危險(xiǎn)有害物質(zhì)絕大部分都是VOC,在易燃易爆物料生產(chǎn)運(yùn)輸管理、化工物料泄漏、熱交換流體、工業(yè)衛(wèi)生、室內(nèi)空氣質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)、密閉空間迚入、應(yīng)急事故檢測(cè)中,對(duì)VOC 的檢測(cè)具有非常重要的作用。
VOC 成分組成非常復(fù)雜,在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)往往也是各種不同氣體混合存在,無(wú)法像常規(guī)的電化學(xué)傳感器那樣針對(duì)每種揮發(fā)性有機(jī)氣體進(jìn)行檢測(cè),因此需要能對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)化合物總量進(jìn)行精確測(cè)定的儀器。
光離子氣體傳感器(Photo IonizaTIon Detector,簡(jiǎn)稱(chēng)PID)是一種具有極高靈敏度,用途廣泛的檢測(cè)器,可以檢測(cè)從極低濃度的10ppb到較高濃度的10000ppm(1%)的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VolaTIle Organic Compounds,簡(jiǎn)稱(chēng)VOC)和其它有毒氣體。與傳統(tǒng)檢測(cè)方法相比,它具有便攜式、體積小、精度高(ppm級(jí))高分辨、響應(yīng)快、可以連續(xù)測(cè)試、實(shí)時(shí)性、安全性高等重要優(yōu)點(diǎn),可以為工作人員提供實(shí)時(shí)的信息反饋,這種反饋可以使檢測(cè)人員確認(rèn)他們處于沒(méi)有暴露于危險(xiǎn)化學(xué)品之中的安全狀態(tài),確保工作人員的安全,對(duì)于潛在的泄漏事故的防范自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警,事故區(qū)域確認(rèn)方面也有廣闊的應(yīng)用前景。
光離子化技術(shù)就是利用光電離檢測(cè)器來(lái)電離和檢測(cè)特定的易揮發(fā)有機(jī)化合物。光電離檢測(cè)器可探測(cè)那些氣體電離勢(shì)能在紫外光源輻射能量水平之下的氣體,其高能紫外輻射可使空氣中大多數(shù)有機(jī)物和部分無(wú)機(jī)物電離,但仍保持空氣中的基本成分如N2、O2、CO2、H20不被電離(這些物質(zhì)的電離電位大于11eV)。
PID傳感器的優(yōu)點(diǎn)
精度高
高精度的光離子化傳感器可以檢測(cè)到ppb級(jí)別(十億分之一)的有機(jī)氣體,一般的光離子化氣體傳感器可以檢測(cè)到ppm級(jí)(百萬(wàn)分之一)的有機(jī)氣體,精度超過(guò)紅外傳感器等大多數(shù)常用傳感器;
對(duì)檢測(cè)氣體無(wú)破壞性
光離子傳感器在將氣體吸入后將其電離,而氣體分子形成的離子在放電后又形成了原先的氣體分子,對(duì)原氣體分子無(wú)破壞性。
響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)
除了在氣體檢測(cè)系統(tǒng)在開(kāi)機(jī)后預(yù)熱的一段時(shí)間,在正常工作狀態(tài)下,光離子氣體傳感器幾乎可以實(shí)時(shí)做出反應(yīng),可以連續(xù)測(cè)試。在這檢測(cè)危險(xiǎn)氣體時(shí),對(duì)保障檢測(cè)人員健康有重要意義。
一般一支紫外燈的壽命在數(shù)千小時(shí),光離子傳感器在此期間均可正常工作,有很長(zhǎng)的使用壽命。
應(yīng)用范圍廣
光離子傳感器對(duì)大多數(shù)有機(jī)和部分無(wú)機(jī)氣體均可檢測(cè),可以廣泛應(yīng)用于化工、運(yùn)輸、軍事、航天等領(lǐng)域。由于光離子化氣體傳感器對(duì)于檢測(cè)物的濃度變化特別敏感,在初始個(gè)人防護(hù)確認(rèn)、泄露區(qū)域確認(rèn)、清除污染等方面有重要作用。
光離子化一個(gè)最顯著的特點(diǎn)就是氣體被檢測(cè)后,離子重新復(fù)合成原來(lái)的氣體和蒸氣,也就是說(shuō)它是不具破壞性的檢測(cè)器。可以通俗地講,PID就是一臺(tái)沒(méi)有色譜柱的便攜式色譜。由于可以檢測(cè)極低濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物和其它有毒氣體。因而對(duì)VOC檢測(cè)具有極高靈敏度的PID就在應(yīng)急事故的各類(lèi)處理中有著無(wú)法比擬的優(yōu)越性。隨著科技的發(fā)展,它已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)和實(shí)時(shí)檢測(cè)污染等方面的強(qiáng)有力工具。