VOC檢測(cè)儀廣泛應(yīng)用到應(yīng)急事故救援中
發(fā)布時(shí)間:2021-03-10 15:44瀏覽次數(shù):
VOC檢測(cè)儀是一種能夠檢測(cè)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(duì)VOC的靈敏檢測(cè)使其在應(yīng)急事故檢測(cè)中具有無(wú)可替代的作用,VOC是許多氣體事故中的有害物質(zhì),對(duì)它的有效監(jiān)測(cè)對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)具有重要作用。
儀器原理
光離子化檢測(cè)器Photo Ionization Detectors,簡(jiǎn)稱PID,可以檢測(cè)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(duì)VOC檢測(cè)具有極高靈敏度的PID就在應(yīng)急事故檢測(cè)中有著無(wú)法替代的用途:盡管已有一些公司號(hào)稱它們可以進(jìn)行有機(jī)化合物的檢測(cè),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(jiān)固、更加可靠和更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用使其成為檢測(cè)有機(jī)化合物的普遍工具。也正是這些發(fā)展,VOC檢測(cè)儀必將成為應(yīng)急事故監(jiān)測(cè)的重要選擇。
光離子化檢測(cè)器可以測(cè)量0.1到2000 ppm的VOC和其它有毒氣體。VOC檢測(cè)儀是一個(gè)高度靈敏的寬范圍檢測(cè)器,可以看成一個(gè)“低濃度LEL檢測(cè)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(cè)器可能還沒(méi)有反應(yīng),而PID則在你剛剛濕腳的時(shí)候就告知你。
VOC簡(jiǎn)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(rùn)滑、油脂、脫脂劑溶劑、涂料、塑料和樹(shù)脂。
工作原理
紫外燈
PID使用了一個(gè)紫外燈(UV)光源將有機(jī)物打成可被檢測(cè)器檢測(cè)到的正負(fù)離子(離子化)。檢測(cè)器測(cè)量離子化了的氣體的電荷并將其轉(zhuǎn)化為電流信號(hào),電流被放大并顯示出“PPM”濃度值。在被檢測(cè)后,離子重新復(fù)合成為原來(lái)的氣體和蒸氣。PID是一種非破壞性檢測(cè)器,它不會(huì)“燃燒”或永遠(yuǎn)性改變待測(cè)氣體,這樣一來(lái),經(jīng)過(guò)PID檢測(cè)的氣體仍可被收集做進(jìn)一步的測(cè)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(gè)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(jì)量單位。由UV燈發(fā)出的能量也以eV為單位。如果待測(cè)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(cè)范圍
大量的可以被PID檢測(cè)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(wú)機(jī)氣體:氨、砷、硒等,溴和碘類等等。
檢測(cè)盲區(qū)
VOC檢測(cè)儀不能檢測(cè)出的氣體有:放射性,空氣(N2, O2, CO2, H2O),常見(jiàn)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(shuō)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(shí)特別要注意的一個(gè)參數(shù)。它們代表了用PID測(cè)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(guò)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(cè)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(cè)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(cè)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(shí)還在儀器的微處理器中存儲(chǔ)了一些常見(jiàn)物質(zhì)的CF值。
在測(cè)量純氣體時(shí),可以用CF調(diào)整儀器的靈敏度。
校正系數(shù)通過(guò)與校正氣體比較直接得到待測(cè)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(lái),當(dāng)我們用異丁烯校準(zhǔn)過(guò)的儀器測(cè)量2PPM的苯時(shí),我們可以有下面的建議:用讀數(shù)直接乘以0.53,我們就會(huì)得到實(shí)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(cè)儀的微處理器可以自動(dòng)存儲(chǔ)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(dòng)讀出待測(cè)氣體的濃度。
校正系數(shù)隨不同的儀器和制造商可能會(huì)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(gè)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(cè)儀是一種可以在PPM水平非常準(zhǔn)確和靈敏的檢測(cè)器。然而,PID不是一種具有選擇性的檢測(cè)儀器。它區(qū)分不同化合物的能力比較差。為形象化地說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,我們用一把尺子來(lái)舉例。用于測(cè)量一張紙的寬度的尺子可以說(shuō)是一個(gè)靈敏和準(zhǔn)確的工具,但它卻無(wú)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(lái)選擇灰色的紙,同樣,如果你要測(cè)量黃色紙的寬度,首先你要用你的頭腦來(lái)選擇一個(gè)黃色紙。
VOC檢測(cè)儀就同這個(gè)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(gè)未知的化學(xué)泄漏地點(diǎn)時(shí),此時(shí)的PID還是用異丁烯標(biāo)定的。一旦我們通過(guò)標(biāo)記、貨物清單、運(yùn)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(cè)物質(zhì)的濃度。例如,如果我們正用乙丁烯校正的儀器測(cè)量1PPM的苯,儀器顯示是2PPM,因?yàn)楹笳叩撵`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(shí),儀器就可以準(zhǔn)確地測(cè)量1PPM的苯了。
如何知道PID能否測(cè)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(wú)法檢測(cè)到它。如果不知道,詢問(wèn)制造商。
看是否CF值小于10,如果是,則PID是一個(gè)*佳的測(cè)量手段。如果不是,則PID可能不能準(zhǔn)確的測(cè)定該種氣體,但PID仍然可以作為一個(gè)比較好的估計(jì)和檢測(cè)的工具。如果不知道,詢問(wèn)制造商。
VOC檢測(cè)儀的燈能量,9.8 &和10.6 eV,以及11.7 eV。
使用評(píng)價(jià)
VOC檢測(cè)儀是可以用于應(yīng)急事故中的靈敏的、可以準(zhǔn)確測(cè)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(xiǎn)物質(zhì)的存在并可進(jìn)一步地對(duì)其定量測(cè)量。放大鏡是無(wú)法自己認(rèn)定指紋的,但**的檢驗(yàn)人員就可以利用放大鏡頭更快更準(zhǔn)地進(jìn)行判斷。對(duì)于有毒氣體也是一樣,VOC檢測(cè)儀無(wú)法判定有毒氣體和蒸氣,但有經(jīng)驗(yàn)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(cè)定。由于人們?cè)絹?lái)越關(guān)注低濃度的化學(xué)品泄漏問(wèn)題,VOC檢測(cè)儀準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量為救援人員提供了一個(gè)極好的幫助。VOC檢測(cè)儀可以幫助他們?cè)谔幚泶蠖鄶?shù)的應(yīng)急事故時(shí)進(jìn)行確認(rèn)和檢測(cè)。
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