VOCs是什么，幾種不同原理的VOCs監(jiān)測傳感器

改革開放后,隨著我國輕重工業(yè)的迅速發(fā)展,給我們的各項生活帶來了翻天覆地的變化,但同時也對所處生活環(huán)境帶來了極大的破壞.環(huán)境質(zhì)量越來越差,就大氣環(huán)境污染情況而言,僅我國煤炭行業(yè)每年就向大氣排放高達700萬噸的VOCs,給人們的生存環(huán)境帶來了極大的影響,危害了人體健康,因此有效監(jiān)測VOCs對大氣環(huán)境的治理和污染預防非常重要.

1、VOCs是什么

VOCs是揮發(fā)性有機化合物（volatile organic compounds）的英文縮寫。

世界衛(wèi)生組織WHO對總揮發(fā)性有機化合物（TVOCs)的定義為，熔點低于室溫而沸點在50-260℃之間的揮發(fā)性有機化合物的總稱。

美國ASTMd3960-98標準將VOCs定義為任何能參加大氣光化學反應的有機化合物。美國聯(lián)邦環(huán)保署EPA的定義：揮發(fā)性有機化合物是除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學反應的碳化合物。

我國國家標準《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》(GB/T 18883-2002)中對總揮發(fā)性有機化合物（Total Volatile Organic Compounds TVOC）的定義是：利用Tenax GC和Tenax TA采樣，采用非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10）進行分析，保留時間在正己烷和正十六烷之間的揮發(fā)性有機化合物的總稱。

2、VOCs的主要成分

烴類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他。VOC的主要成分有：烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴，它包括：苯系物、有機氯化物、氟里昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。

3、VOCs與霧霾的關(guān)系

許多VOCs經(jīng)過大氣化學反應之后被轉(zhuǎn)化為不揮發(fā)或半揮發(fā)的有機物，成為二次有機氣溶膠（簡稱SOA）。此外，VOCs作為大氣化學反應的“燃料”，通過形成臭氧等增加了大氣氧化性，對于二氧化硫、氮氧化物等污染氣體轉(zhuǎn)化形成硫酸鹽和硝酸鹽氣溶膠起重要作用，從而也促進了霾的形成?？梢奦OCs也是導致霾形成的重要原因，對霾污染形成具有直接和間接的作用。

4、VOCs對人身健康的危害

當空氣中的VOCs和氮氧化物等濃度較高時，在強烈紫外光照和高溫條件下，再遇上不利擴散的條件（如河谷或山谷地形、穩(wěn)定的高氣壓天氣等），光化學反應產(chǎn)物就會大量積累，從而使臭氧、過氧乙酰硝酸酯、細顆粒物等濃度急劇升高，因而形成刺激性的淺藍色煙霧。這種污染現(xiàn)象叫做光化學煙霧。1943年，在美國洛杉磯首次出現(xiàn)這種污染現(xiàn)象，隨后數(shù)年里多次重復出現(xiàn)，嚴重影響人體健康，導致了許多人員死亡以及大量的健康和經(jīng)濟損失。高濃度的VOCs是光化學煙霧形成的必要條件。洛杉磯的光化學煙霧就是因為汽車尾氣和工業(yè)廢氣排放的大量VOCs與氮氧化物在夏季強光和高溫條件下反應的結(jié)果。

5、VOCs來源于哪些行業(yè)

在室外，主要來自燃料燃燒和交通運輸產(chǎn)生的工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學污染等。

在室內(nèi)則主要來自燃煤和天然氣等燃燒產(chǎn)物、吸煙、采暖和烹調(diào)等的煙霧，建筑和裝飾材料、家具、家用電器、清潔劑和人體本身的排放等。

通過以上的介紹我們可以知道，VOC對人體和環(huán)境的影響都是非常巨大的，環(huán)保部門對產(chǎn)生VOC工業(yè)廢氣的企業(yè)也是嚴格監(jiān)管，更在近幾年的兩會上陸續(xù)提及打贏環(huán)境污染攻堅戰(zhàn)等各種實際可行的方法舉措，這些都再次印證了環(huán)境對整個社會發(fā)展的重要影響性，由此也衍生出一批專注VOCs氣體檢測的傳感器。

對于VOCs在線監(jiān)測,VOCs氣體檢測的傳感器有PID光離子原理、電化學檢測原理和半導體原理。

工采網(wǎng)代理的英國AlphasensePID光離子原理傳感器PID-A1/AH：量程分別為100ppb-6000ppm以及1ppb-50ppm，靈敏度高、穩(wěn)定性高，量程寬，性價比高，是當前VOCs氣體監(jiān)測中最為常見的檢測方案；可檢測VOCs等可揮發(fā)性氣體種類多；分別常用于煉油工業(yè)監(jiān)測，危險化學品泄露的緊急處理以及泄露危險區(qū)域界定，油罐油站的安全監(jiān)測，有機物排放凈化效率監(jiān)測以及大氣監(jiān)測應用等。

英國Alphasense 電化學原理的VOC傳感器 VOC-A4 和 VOC-B4:Alphasense VOC 電化學傳感器 VOC-A4 和 VOC-B4是我們電流型四電極空氣質(zhì)量傳感器的完美搭檔。 在環(huán)境空氣質(zhì)量應用中，VOC-A4 和 VOC-B4 應與我們Alphasense的 A 系(CO-A4) 或 B 系(CO-B4) 一氧化碳傳感器之一結(jié)合使用。 雖然我們建議針對空氣質(zhì)量應用使用這些傳感器時不需要偏壓，但 VOC-A4 和 VOC-B4 的偏壓都可以更改為0V、0.1V、0.2V 或 0.3V，從而允許選擇檢測不同種類的氣體。

英國Alphasense半導體VOC傳感器VOC-MF1，VOC-PF1，VOC-AF1：VOC傳感器VOC-MF1，VOC-PF1，VOC-AF1為寬帶總揮發(fā)性有機物（Total VOC）探測器。當考慮到PID的成本問題時，可用本VOC氣體傳感器來檢測10~50ppb的VOC，具體取決于VOC種類，例如甲醛，甲苯等VOC氣體。與常見的n型傳感器不同，本金屬氧化物傳感器的動態(tài)范圍大、響應可重復、受濕度影響小，并且遇大多數(shù)VOC電阻會上升。通過簡單的電氣線路可將電阻的改變轉(zhuǎn)換成輸出電壓。盡管傳感器可在恒溫/恒壓模式下運行，但傳感器在400℃（感應溫度）~525℃（重置溫度）之間循環(huán)時響應最佳。

審核編輯：符乾江