VOC檢測儀廣泛應(yīng)用到應(yīng)急事故救援中
發(fā)布時間:2021-03-10 15:44瀏覽次數(shù):
VOC檢測儀是一種能夠檢測極低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物和其它有毒氣體的儀器。尤其是對VOC的靈敏檢測使其在應(yīng)急事故檢測中具有無可替代的作用,VOC是許多氣體事故中的有害物質(zhì),對它的有效監(jiān)測對于防災(zāi)減災(zāi)具有重要作用。
儀器原理
光離子化檢測器Photo Ionization Detectors,簡稱PID,可以檢測極低濃度(0-1000 ppm)的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC,Volatile Organic Compounds)和其它有毒氣體。很多發(fā)生事故的有害物質(zhì)都是VOC,因而對VOC檢測具有極高靈敏度的PID就在應(yīng)急事故檢測中有著無法替代的用途:盡管已有一些公司號稱它們可以進(jìn)行有機(jī)化合物的檢測,但我們公司近期在PID技術(shù)上的突破性發(fā)展:包括使儀器更加堅固、更加可靠和更加經(jīng)濟(jì)實用使其成為檢測有機(jī)化合物的普遍工具。也正是這些發(fā)展,VOC檢測儀必將成為應(yīng)急事故監(jiān)測的重要選擇。
光離子化檢測器可以測量0.1到2000 ppm的VOC和其它有毒氣體。VOC檢測儀是一個高度靈敏的寬范圍檢測器,可以看成一個“低濃度LEL檢測器”。如果將有毒氣體和蒸氣看成是一條大江的話,即使你游入大江,LEL檢測器可能還沒有反應(yīng),而PID則在你剛剛濕腳的時候就告知你。
VOC簡介
從某種意義上講,VOC是保證工業(yè)的發(fā)展的化學(xué)物質(zhì),包括:有機(jī)化學(xué)物質(zhì)(主要的應(yīng)急事故)、燃料、油料潤滑、油脂、脫脂劑溶劑、涂料、塑料和樹脂。
工作原理
紫外燈
PID使用了一個紫外燈(UV)光源將有機(jī)物打成可被檢測器檢測到的正負(fù)離子(離子化)。檢測器測量離子化了的氣體的電荷并將其轉(zhuǎn)化為電流信號,電流被放大并顯示出“PPM”濃度值。在被檢測后,離子重新復(fù)合成為原來的氣體和蒸氣。PID是一種非破壞性檢測器,它不會“燃燒”或永遠(yuǎn)性改變待測氣體,這樣一來,經(jīng)過PID檢測的氣體仍可被收集做進(jìn)一步的測定。
離子化電位
所有的元素和化合物都可以被離子化,但在所需能量上有所不同,而這種可以替代元素中的一個電子,即將化合物離子化的能量被稱之為“電離電位”(IP),它以電子伏特(eV)為計量單位。由UV燈發(fā)出的能量也以eV為單位。如果待測氣體的IP低于燈的輸出能量,那么,這種氣體就可以被離子化。
檢測范圍
大量的可以被PID檢測的是含碳的有機(jī)化合物。包括:
芳香類:含有苯環(huán)的系列化合物,比如:苯,甲苯,萘等等。
酮類和醛類:含有C=O鍵的化合物。比如:丙酮,等等
氨和胺類:含N的碳?xì)浠衔?。比如二甲基胺等等?
鹵代烴類:硫代烴類:
不飽和烴類:烯烴等等
醇類
不含碳的無機(jī)氣體:氨、砷、硒等,溴和碘類等等。
檢測盲區(qū)
VOC檢測儀不能檢測出的氣體有:放射性,空氣(N2, O2, CO2, H2O),常見毒氣(CO, HCN, SO2),天然氣(甲烷、乙烷、丙烷等),酸性氣體(HCl, HF, HNO3),氟力昂氣體,臭氧,非揮發(fā)性氣體等等。
使用說明
校正系數(shù)
校正系數(shù)(CF,也稱之為響應(yīng)系數(shù))是使用PID時特別要注意的一個參數(shù)。它們代表了用PID測量特定氣體的靈敏度。它用在當(dāng)以一種氣體校正PID后,通過CF直接得到另一種氣體的濃度,從而減少了準(zhǔn)備很多種標(biāo)氣的麻煩。
CF代表了測量的靈敏度
CF值越低,該種氣體或蒸氣的靈敏度就越高。苯的CF值是0.53,它的檢測靈敏度大概是CF為9.9的乙烯的18倍。通常情況下,PID可以很好地測定CF為10以下的各種物質(zhì)。RAE公司可以向用戶提供各種物質(zhì)的CF表格,同時還在儀器的微處理器中存儲了一些常見物質(zhì)的CF值。
在測量純氣體時,可以用CF調(diào)整儀器的靈敏度。
校正系數(shù)通過與校正氣體比較直接得到待測氣體的濃度。例如:苯的靈敏度大約是常用校正氣體(CF=1.00)的兩倍,這樣一來,當(dāng)我們用異丁烯校準(zhǔn)過的儀器測量2PPM的苯時,我們可以有下面的建議:用讀數(shù)直接乘以0.53,我們就會得到實際苯的濃度2 ppm。另外,我們還可以將儀器的校正系數(shù)直接設(shè)定為0.53,從而直接得到苯的濃度。
VOC檢測儀的微處理器可以自動存儲并使用很多氣體的CF。這樣,我們就可以預(yù)置這些參數(shù),使儀器自動讀出待測氣體的濃度。
校正系數(shù)隨不同的儀器和制造商可能會有些不同,所以建議用戶使用制造商提供的校正參數(shù)。所以選擇一個可以提供比較多CF的制造商也是應(yīng)當(dāng)考慮的。
選擇性和靈敏度
VOC檢測儀是一種可以在PPM水平非常準(zhǔn)確和靈敏的檢測器。然而,PID不是一種具有選擇性的檢測儀器。它區(qū)分不同化合物的能力比較差。為形象化地說明這個問題,我們用一把尺子來舉例。用于測量一張紙的寬度的尺子可以說是一個靈敏和準(zhǔn)確的工具,但它卻無法區(qū)分灰色和白色紙之間的區(qū)別。因此,如果你要想知道灰色紙的寬度,首先要選擇合適的紙張。我們用我們自己的頭腦來選擇灰色的紙,同樣,如果你要測量黃色紙的寬度,首先你要用你的頭腦來選擇一個黃色紙。
VOC檢測儀就同這個尺子類似,它可以告訴你有多少氣體和蒸氣存在,但我們要用我們的頭腦去判斷什么氣體和蒸氣存在。當(dāng)我們接近一個未知的化學(xué)泄漏地點時,此時的PID還是用異丁烯標(biāo)定的。一旦我們通過標(biāo)記、貨物清單、運單或其它方式知道了化學(xué)物質(zhì)的種類,就可以調(diào)整PID的靈敏度直接讀出待測物質(zhì)的濃度。例如,如果我們正用乙丁烯校正的儀器測量1PPM的苯,儀器顯示是2PPM,因為后者的靈敏度是前者的兩倍。一旦我們確認(rèn)了化學(xué)物質(zhì)是苯,就可以將PID的靈敏度調(diào)整到苯的校正系數(shù),此時,儀器就可以準(zhǔn)確地測量1PPM的苯了。
如何知道PID能否測量某種氣體
首先,看氣體的IP是否比PID燈的輸出能量低:如果回答是,進(jìn)行下面的**步,如果回答不,則PID無法檢測到它。如果不知道,詢問制造商。
看是否CF值小于10,如果是,則PID是一個*佳的測量手段。如果不是,則PID可能不能準(zhǔn)確的測定該種氣體,但PID仍然可以作為一個比較好的估計和檢測的工具。如果不知道,詢問制造商。
VOC檢測儀的燈能量,9.8 &和10.6 eV,以及11.7 eV。
使用評價
VOC檢測儀是可以用于應(yīng)急事故中的靈敏的、可以準(zhǔn)確測定各類化學(xué)品的**手段。正如,放大鏡的發(fā)現(xiàn)使人們更清晰地辨認(rèn)指紋,PID可以讓救援人員可以立即檢出危險物質(zhì)的存在并可進(jìn)一步地對其定量測量。放大鏡是無法自己認(rèn)定指紋的,但**的檢驗人員就可以利用放大鏡頭更快更準(zhǔn)地進(jìn)行判斷。對于有毒氣體也是一樣,VOC檢測儀無法判定有毒氣體和蒸氣,但有經(jīng)驗的救援人員卻可以利用PID更快地進(jìn)行判斷并且可以進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。由于人們越來越關(guān)注低濃度的化學(xué)品泄漏問題,VOC檢測儀準(zhǔn)確的現(xiàn)場測量為救援人員提供了一個極好的幫助。VOC檢測儀可以幫助他們在處理大多數(shù)的應(yīng)急事故時進(jìn)行確認(rèn)和檢測。
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