pid氣體探測器
pid氣體探測器是一種能夠檢測極低濃度揮發(fā)性有機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。
儀器簡介
photo ionization detectors,簡稱pid,可以檢測極低濃度(0-1000 ppm) 的揮發(fā)性有機化合物(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行有機化合物的檢測,但rae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)濟實用使其成為檢測有機化合物的普遍工具。也正是這些發(fā)展,pid必將成為應(yīng)急事故監(jiān)測的優(yōu)選儀器。
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。pid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)光源將有機物打成可被檢測器檢測到的正負離子(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”或長久性改變待測氣體,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的碳氫化合物。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
不含碳的無機氣體:氨、砷、硒等,溴和碘類等等。
檢測盲區(qū)
pid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。
pid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
pid是一種可以在ppm水平非常**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**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。
pid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。
pid的燈能量,9.8 &和10.6 ev,以及11.7 ev。
使用評價
pid是可以用于應(yīng)急事故中的靈敏的、可以**測定各類化學(xué)品的出色手段。正如,放大鏡的發(fā)現(xiàn)使人們更清晰地辨認指紋,pid可以讓救援人員可以立即檢出危險物質(zhì)的存在并可進一步地對其定量測量。放大鏡是無法自己認定指紋的,但出色的檢驗人員就可以利用放大鏡頭更快更準(zhǔn)地進行判斷。對于有毒氣體也是一樣,pid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更快地進行判斷并且可以進行準(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,pid準(zhǔn)確的現(xiàn)場測量為救援人員提供了一個的幫助。pid可以幫助他們在處理大多數(shù)的應(yīng)急事故時進行確認和檢測。