VOCs檢測(cè)器是什么，有哪些應(yīng)用

VOCs是什么

根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）的定義，VOCs（volatile organic compounds）是在常溫下，沸點(diǎn)50℃至260℃的各種有機(jī)化合物。在我國(guó)，VOCs是指常溫下飽和蒸汽壓大于70 Pa、常壓下沸點(diǎn)在260℃以下的有機(jī)化合物，或在20℃條件下，蒸汽壓大于或者等于10 Pa且具有揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物。

隨著人們對(duì)VOCs氣體的危害意識(shí)加強(qiáng)，VOCs的檢測(cè)方法與檢測(cè)儀器也在不斷升級(jí)進(jìn)步。

VOCs檢測(cè)方法

國(guó)外尤其是美國(guó)在空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的儀器方法主要為氣相色譜法和氣相色譜－質(zhì)譜法。采樣方式主要為容器捕集法、固體吸附劑采樣法兩大類。吸附劑又分為活性炭、擔(dān)體（也稱載體）和熱脫附管等類。

我國(guó)早期的分析方法中大多是固體吸附劑吸附－溶劑解吸－氣相色譜法，吸附劑對(duì)空氣樣品有富集的作用，方法的檢出限比較低，測(cè)定成本低，但存在采樣時(shí)間長(zhǎng)、吸附劑穿漏、解吸／解析效率以及二次污染等缺陷。在后面，我國(guó)的采樣和分析方法也逐步和國(guó)際先進(jìn)方法接軌。

目前國(guó)內(nèi)外最普遍使用的就是氣相色譜法GC．該方法具有效率高、速度快、監(jiān)測(cè)范圍廣、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，是分析VOCs 的重要手段之一。

VOCs檢測(cè)器

對(duì)于檢測(cè)器的選擇，國(guó)內(nèi)外通常使用的檢測(cè)器有：氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）、電子捕獲檢測(cè)器（ECD）、光離子化檢測(cè)器（PID）和質(zhì)譜檢測(cè)器（MSD）

氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）是一種通用型檢測(cè)器，是氣相色譜中常用的檢測(cè)器。

它具有靈敏度高、線性范圍寬、穩(wěn)定性好、響應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于揮發(fā)性碳?xì)浠衔锖驮S多含碳有機(jī)物的檢測(cè)；FID的突出優(yōu)點(diǎn)是對(duì)幾乎所有的有機(jī)物均有響應(yīng)，特別是對(duì)烴類靈敏度高且響應(yīng)與碳原子數(shù)成正比。它對(duì)H2O 、CO2 和CS2 等無(wú)機(jī)物不敏感，對(duì)氣體流速、壓力和溫度變化不敏感。它線性范圍廣，結(jié)果簡(jiǎn)單，操作方便。它的死體積幾乎為零，可與毛細(xì)管柱直接相連。因此，F(xiàn)ID無(wú)論在過去的填充柱時(shí)期，還是毛細(xì)管柱逐漸普及的今天，均得到普遍的應(yīng)用。FID的缺點(diǎn)為：氣路相對(duì)雜質(zhì)，操作中的點(diǎn)火或獲得最佳性能要反復(fù)調(diào)節(jié)氣流比，這點(diǎn)與其它檢測(cè)器相比顯得麻煩。

電子捕獲檢測(cè)器（ECD）是靈敏度最高的氣相色譜檢測(cè)器，同時(shí)又是最早出現(xiàn)的選擇性檢測(cè)器。

它僅對(duì)那些能俘獲電子的化合物，如鹵代烴、含 N、O和 S等雜原子的化合物有響應(yīng)。由于它靈敏度高、選擇性好，也是放射性離子化檢測(cè)器中應(yīng)用最廣的一種．被廣泛應(yīng)用于生物，醫(yī)藥，農(nóng)藥，環(huán)保，金屬鰲合物及氣象追蹤等領(lǐng)域。ECD雖然有靈敏度高的特點(diǎn)，但是其不足之處也很明顯：首先是在日常操作中需要注意事項(xiàng)特別多，若不注意，立刻會(huì)引起穩(wěn)定性變壞，靈敏度大幅度下降，線性變窄，因此，常誤認(rèn)為是一個(gè)最不好操作的檢測(cè)器；同時(shí)，ECD建立色譜分析方法比較困難和費(fèi)時(shí)，如：樣品的予處理、色譜柱制備老化、系統(tǒng)的干凈程度、使用的溶劑器皿等都要有特別必要的要求。

質(zhì)譜檢測(cè)器（MSD）是一種質(zhì)量型、通用型檢測(cè)器，對(duì)所有適合于GC檢測(cè)、能離子化的化合物都能給出響應(yīng)。

由于質(zhì)譜具有更高的靈敏度，較強(qiáng)的定性能力以及能夠提供相對(duì)分子質(zhì)量與結(jié)構(gòu)信息等優(yōu)勢(shì)，改善了氣相色譜定性的局限性，現(xiàn)在氣相色譜－質(zhì)譜法（GC／MS）越來越廣泛被應(yīng)用于環(huán)境中VOCs 的檢測(cè)。MSD的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量準(zhǔn)確，對(duì)適合于GC檢測(cè)，能力字畫的化合物都能給出響應(yīng)；其缺點(diǎn)為MSD數(shù)據(jù)處理工作量非常大，必須配合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)才能有效工作，且花費(fèi)價(jià)格高昂。

光離子化檢測(cè)器（PID），PID（Photo Ionization Detector）光離子化檢測(cè)器是一種主要用于監(jiān)測(cè)大氣中VOCs的傳感器。

其原理是有機(jī)氣體在紫外光源的激發(fā)下會(huì)產(chǎn)生氣體的電離，PID使用了一個(gè)UV（紫外線）燈，有機(jī)物在紫外燈的激發(fā)下離子化，被離子化的“碎片”帶有正負(fù)電荷，從而在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生了電流。檢測(cè)器將電流放大，通過儀器儀表設(shè)備就可以并顯示出VOCs氣體的濃度。光離子檢測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是具有非破壞性，并且傳感器體積小，可以應(yīng)用的環(huán)境廣泛，并且隨著傳感器技術(shù)的提高，其檢測(cè)精度也不輸于大型的檢測(cè)儀器。

英國(guó)Alphasense 的PID－AH傳感器分辨率為1ppb，靈敏度達(dá)到了20mv／ppb以上，滿足并實(shí)現(xiàn)了大氣VOCs的精準(zhǔn)檢測(cè)，監(jiān)測(cè)需求。

目前PID－AH的技術(shù)已經(jīng)十分成熟，其被應(yīng)用在了大量的工業(yè)項(xiàng)目中。

就PID而言，其應(yīng)用主要有：主要為煉油工業(yè)監(jiān)測(cè)，危險(xiǎn)化學(xué)品泄露的緊急處理，泄漏危險(xiǎn)區(qū)域界定，油罐油站安全監(jiān)測(cè)，有機(jī)物排放凈化效率監(jiān)測(cè)等。

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