現代有(you)(you)(you)(you)機化(hua)工、石油煉(lian)制等工業的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)為人(ren)(ren)類(lei)提供了越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多(duo)的(de)(de)(de)(de)**材(cai)料、**產品(pin)，但(dan)同時(shi)也(ye)帶來(lai)了越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多(duo)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)毒(du)有(you)(you)(you)(you)害物(wu)質。除了在(zai)工業生產中(zhong)常見的(de)(de)(de)(de)無機氣體(如一氧化(hua)碳(tan)、硫化(hua)氫(qing)、氮(dan)氧化(hua)物(wu)等)外(wai)，毒(du)性(xing)更(geng)大(da)、危(wei)害更(geng)大(da)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機物(wu)質也(ye)開始引起人(ren)(ren)們的(de)(de)(de)(de)廣泛注意。另外(wai)，長時(shi)間工作在(zai)有(you)(you)(you)(you)機物(wu)質(蒸(zheng)汽、揮發(fa)物(wu))的(de)(de)(de)(de)環境中(zhong)，會對(dui)人(ren)(ren)身造成(cheng)終生的(de)(de)(de)(de)危(wei)害。還有(you)(you)(you)(you)，各類(lei)應(ying)急事(shi)(shi)故(gu)發(fa)生時(shi)，迅速確認(ren)泄漏點、確認(ren)污染范圍、確認(ren)事(shi)(shi)故(gu)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)都是(shi)進(jin)行(xing)(xing)事(shi)(shi)故(gu)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)首要(yao)條件。因此，對(dui)有(you)(you)(you)(you)機化(hua)合物(wu)進(jin)行(xing)(xing)現場低濃度(du)、連(lian)續的(de)(de)(de)(de)監測，應(ying)當(dang)成(cheng)為各級安全、消防、勞衛、環境等部門(men)保護人(ren)(ren)身健康(kang)、設備安全的(de)(de)(de)(de)必要(yao)手(shou)段。

目(mu)前(qian)，現場監測有機(ji)(ji)化合物的儀器(qi)有很多(如(ru)檢(jian)測管(guan)、便(bian)攜式光離子(zi)化檢(jian)測器(qi)、便(bian)攜式氣相色(se)譜儀、便(bian)攜式色(se)質聯機(ji)(ji)等)，但(dan)就現場有機(ji)(ji)物檢(jian)測來講，VOC檢(jian)測儀無疑是一種簡(jian)單、方便(bian)、快(kuai)速(su)的現場實用(yong)儀器(qi)。

一、PID技術描述

PID是英文Photo Ionization Detector的簡稱，即光離子(zi)化(hua)檢測器(qi)。

一般情況下(xia)，氣相色(se)譜(pu)在用色(se)譜(pu)柱分離(li)(li)混合化合物后，都要(yao)經過(guo)(guo)檢測(ce)(ce)(ce)器才能確認各種化合物的(de)種類和數量。光離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)化檢測(ce)(ce)(ce)器便是氣相色(se)譜(pu)檢測(ce)(ce)(ce)器的(de)一種，并且是一種**的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)檢測(ce)(ce)(ce)儀器。它是通過(guo)(guo)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)化的(de)方法將待(dai)測(ce)(ce)(ce)化合物轉變為容易被電子(zi)(zi)(zi)儀器檢測(ce)(ce)(ce)到的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)流(liu)，它的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)源(yuan)是具有(you)特別能量的(de)紫外(wai)燈。

二(er)、PID的工(gong)作(zuo)原理

PID使用一(yi)個(ge)紫(zi)外(wai)燈(deng)(UV)光(guang)源將(jiang)有機物“擊碎(sui)”成可被檢(jian)測(ce)器檢(jian)測(ce)到(dao)的(de)(de)正負(fu)離子(離子化)，所形成的(de)(de)分(fen)子碎(sui)片和電(dian)子由于分(fen)別帶(dai)有正負(fu)電(dian)荷，從而(er)在(zai)(zai)兩個(ge)電(dian)極之間產生電(dian)流(liu)(liu)。檢(jian)測(ce)器將(jiang)電(dian)流(liu)(liu)放大并顯示出(chu)“ppm”濃度值。在(zai)(zai)被檢(jian)測(ce)后，離子重新復合成為原來(lai)的(de)(de)氣體。

PID是一種(zhong)非(fei)破(po)壞性(xing)檢測器(qi)，它不會“燃燒”或永遠性(xing)改變(bian)待測氣體(ti)，這(zhe)樣一來(lai)，經過PID檢測的氣體(ti)仍可(ke)被(bei)收集作進(jin)一步的測定(ding)。

三、離子化電位

所(suo)有的(de)元(yuan)(yuan)素和(he)化(hua)合(he)物都(dou)可以(yi)被(bei)離子化(hua)，但在所(suo)需能(neng)量(liang)上有所(suo)不同(tong)，而這種可以(yi)替(ti)代元(yuan)(yuan)素中的(de)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)子將化(hua)合(he)物離子化(hua)的(de)能(neng)量(liang)稱之為(wei)“電(dian)(dian)(dian)離電(dian)(dian)(dian)位”(IP)，它以(yi)電(dian)(dian)(dian)子伏特(eV)為(wei)計量(liang)單位。由UV燈發出的(de)能(neng)量(liang)也以(yi)eV為(wei)單位。

如果待測氣體的IP低于燈的輸出能量，那(nei)么這種氣體就可(ke)以被離(li)子化。

苯的IP是(shi)9.25eV，它(ta)可以(yi)被(bei)標準配置的PID(配10.6eV)所(suo)檢(jian)測到。氯(lv)甲烷的IP是(shi)11.32eV，它(ta)只能被(bei)11.7eV的PID檢(jian)測到。一氧化碳(tan)的IP是(shi)14.01eV，它(ta)就不可能被(bei)PID離(li)子化。我們(men)可以(yi)從各類化學(xue)手冊和資料中查到各類物(wu)質的IP值(zhi)。

四、PID能測量的物質(zhi)

大量的可以被PID檢測的是含碳的有機(ji)化合物。包括:

芳香類:含有苯(ben)(ben)環的系列(lie)化(hua)合物(如苯(ben)(ben)、甲(jia)苯(ben)(ben)、萘等)。

酮類和(he)醛(quan)類:含有(you)C=O鍵的化合物(如丙酮、甲基己(ji)基酮(MEK)、乙醛(quan)等(deng))。

氨(an)和(he)胺類:含(han)N的碳(tan)氫化合物(如(ru)二己胺等(deng))。

鹵代烴類:如三氯(lv)乙(yi)烯(TCE)、全氯(lv)乙(yi)烯(PERC)等(deng)。

硫化物類。

不飽和烴(jing)類:如丁(ding)二烯(xi)、異丁(ding)烯(xi)等(deng)。

醇類:如異(yi)丙醇(IPA)、乙烷等(deng)。

飽(bao)和烴:除了(le)有機物，PID還可(ke)以(yi)測量一些(xie)不含碳的無機氣體。

氨。

半導體氣體:如(ru)砷、磷化(hua)氫等。

硫化氫。

一氧化氮。

溴和碘類等。

五、PID檢測原理VOC檢測儀不能(neng)檢測到的物質

放射性(xing)物質、空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(N2、O2、CO2、H2O)、常見毒氣(qi)(qi)(qi)(qi)(CO、HCN、SO2)、天(tian)然氣(qi)(qi)(qi)(qi)(甲烷、乙烷等(deng))、酸(suan)性(xing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(HCl、HF、HNO3)、氟里昂氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)、臭氧(yang)、非揮(hui)發性(xing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)等(deng)。

六、選擇性和靈敏度

PID是(shi)一種(zhong)非常和(he)靈敏的檢(jian)測器。然而，VOC檢(jian)測儀(yi)不是(shi)一種(zhong)具有選擇性(xing)的檢(jian)測儀(yi)器，它區分(fen)不同化合物的能力(li)比較差。

七、校正系數

校正系數(shu)(shu)(CF，也稱為響應系數(shu)(shu))是使用PID時需特(te)別注(zhu)意的(de)一(yi)個參數(shu)(shu)。它代表了用PID測量特(te)定氣(qi)體的(de)靈敏度。它用在(zai)當以一(yi)種(zhong)氣(qi)體校正PID后，通過CF直接得到另(ling)一(yi)種(zhong)氣(qi)體的(de)濃度，從而減(jian)少了準備很多種(zhong)標(biao)氣(qi)的(de)麻煩。

1.CF代(dai)表了(le)測量的靈敏(min)度(du)

CF值越低，該種氣體的(de)靈敏度(du)就(jiu)越高。甲(jia)苯的(de)CF值是0.5，氨的(de)CF值是9.7，可見PID對甲(jia)苯的(de)檢測靈敏度(du)約為(wei)CF為(wei)9.7的(de)氨的(de)19倍(9.7/0.5=19.4)。

2.如何使用校正系數CF

(1)當物質的暴露極限<10-5且CF<1.0時，PID是十分靈敏的用于個人安(an)全的測(ce)量工具(ju)。

(2)如果物質的暴(bao)露極(ji)限>10-5且CF<10時，PID是十(shi)分靈敏的用于個人安全的測(ce)量(liang)工(gong)具。

(3)如(ru)果物質的(de)(de)CF>10，則只有(you)(you)當(dang)它有(you)(you)很(hen)高的(de)(de)暴(bao)露極限(xian)值(zhi)時，PID才仍(reng)然可(ke)以(yi)作為(wei)合適的(de)(de)大面積(ji)的(de)(de)測(ce)漏檢測(ce)工具。有(you)(you)些PID制造廠(chang)家(jia)將CF表印刷成頁而有(you)(you)些直接將信息存入PID的(de)(de)微處理(li)器中。如(ru)V×500 PID的(de)(de)微處理(li)器中就存儲和應用了(le)超過100組的(de)(de)修正系數。

3.CF舉例

(1)甲苯

①如(ru)果儀器用(yong)異丁烯標定(ding)，對甲(jia)苯的讀數(shu)是10-4

②如(ru)果(guo)儀器用(yong)甲(jia)苯(ben)標定，同一環境(jing)中，測得的(de)甲(jia)苯(ben)濃度是(shi)5×10-5

③0.5CF×10-4異丁烯=5×10-5甲苯

(2)氨氣

①如果(guo)儀器用異(yi)丁烯標定(ding)，對氨氣的讀數是10-4

②如果儀器(qi)用氨(an)氣(qi)標定，同一環境中(zhong)，測得的氨(an)氣(qi)濃度是9.7×10-4

③9.7CF×10-4異丁烯=9.7×10-4氨氣(qi)

八、PID不能使用(yong)TYGON(軟管)采樣管

TYGON采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)管(guan)會(hui)很快地(di)吸附(fu)一些(xie)化合物蒸氣，所(suo)以PID不能(neng)使(shi)用這種采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)管(guan)。因為使(shi)用TYGON吸附(fu)性較強(qiang)，從而影響(xiang)PID的(de)讀數，然而TYGON通常出現在密閉空(kong)間檢測(ce)中(zhong)作為遠(yuan)距離(li)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)管(guan)。只有特氟龍管(guan)可(ke)以和PID結合使(shi)用，它在采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)過(guo)程中(zhong)不會(hui)與通過(guo)的(de)氣體發生反應或吸附(fu)這些(xie)氣體。每次采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)后，只要用無(wu)水甲醇(PID燈清洗(xi)試劑(ji))清洗(xi)一下即可(ke)。

九、什么時候需要清(qing)洗PID

PID燈需要經常清洗。

1.需清洗PID的情況

(1)校零(ling)后(hou)讀數緩(huan)慢上升(sheng)。

(2)PID對濕氣有反應。

(3)移(yi)動PID產生讀數。

2.如何清洗

(1)使用隨機提供的(de)清洗(xi)工具包。

(2)旋(xuan)開燈室螺蓋，用力拉(la)住燈管(guan)后面的塑料接頭，將燈拉(la)出。按(an)照說明書的內容仔(zi)細擦拭表(biao)面。

(3)將(jiang)燈安回燈室，旋好(hao)螺蓋。

3.干燥PID

(1)在空氣中徹夜干燥。

(2)溫暖(不要熱的(de))空氣(qi)可(ke)以加快干燥速度(du)。

十、VOC檢測儀(yi)的特點

通過(guo)以(yi)上介紹，可以(yi)大(da)致總結出VOC檢測儀的特點:

1.連續靈敏測量

VOC檢測儀可以檢測到低至10-6濃(nong)度(百萬(wan)分之(zhi)一)的有機物的存在(zai)。這對于其在(zai)現代(dai)的石(shi)油(you)化工、勞動衛(wei)生、環(huan)境等監(jian)測中應(ying)用均(jun)具有很大的優勢。

2.快速

VOC檢(jian)測儀的反(fan)應一般小于3s，適合快速應急需要(yao)。

3.便攜測量

VOC檢測(ce)儀體積小巧、重量輕，可(ke)攜帶至任何需(xu)要檢測(ce)的地點(dian)。強力吸氣(qi)泵可(ke)以(yi)吸取(qu)人員不便到達地點(dian)的氣(qi)體。

4.安全可靠

無需(xu)氫氣等危險載氣，安全可(ke)靠(kao)。

5.適應性廣

這包括兩(liang)個(ge)方面(mian)的(de)(de)內容(rong):一是(shi)它(ta)可以(yi)(yi)檢測(ce)絕(jue)大多數(shu)的(de)(de)有機物；二是(shi)它(ta)所測(ce)量的(de)(de)濃度(du)(du)范圍較寬，由10-5一直(zhi)到5×10-3，儀器(qi)均可以(yi)(yi)以(yi)(yi)10-5的(de)(de)準確度(du)(du)加以(yi)(yi)測(ce)量。

6.非破壞性測量

由于VOC檢(jian)測(ce)儀(yi)僅是使有機物(wu)電離，所(suo)以有機組分(fen)在(zai)離開(kai)檢(jian)測(ce)器后會(hui)重新復(fu)合。因此，可(ke)以利用PID的強力吸氣泵進(jin)行采樣袋操作，對測(ce)量樣品(pin)作進(jin)一(yi)步的分(fen)析。

7.不會(hui)被(bei)(bei)被(bei)(bei)測物(wu)質損(sun)壞

同大多數(shu)其(qi)他(ta)檢(jian)測器或傳感器不(bu)同，PID檢(jian)測器不(bu)會被高濃度的(de)被測物質損壞(中(zhong)毒)。它(ta)的(de)恢復時(shi)間同其(qi)反應時(shi)間一樣(yang)，僅為(wei)3s，因(yin)此，它(ta)可以(yi)隨時(shi)對實時(shi)濃度進行(xing)測量。

8.只對有機物反應

VOC檢(jian)測儀對(dui)常(chang)見氣體(ti)(如O2、CO、Cl2、CH4等)沒(mei)有反應，因此，它(ta)在(zai)復雜環(huan)境中具有一(yi)定的指向性，即只(zhi)對(dui)有機(ji)化合物反應。