光離子化檢測(cè)器 (Photo Ionization Detectors,簡(jiǎn)稱PID)可以檢測(cè)極低濃度(0-2000 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)(HazMat,Hazardous Material)都是VOC,因而對(duì)VOC檢測(cè)具有極高靈敏度的PID就在環(huán)境應(yīng)急事故檢測(cè)中有著無法替代的用途:
一般意義上的VOC到底包括哪些物質(zhì)?
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)
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潤(rùn)滑、油脂、脫脂劑
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燃料、油料
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溶劑、涂料、塑料和樹脂
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為什么不使用LEL檢測(cè)器?
很多VOC確實(shí)是易燃物質(zhì)并且可以被應(yīng)用于很多多氣體檢測(cè)器中配備的LEL(LowerExplosive Limit)或稱易燃易爆氣體檢測(cè)器所檢測(cè)到。但是,由于LEL傳感器的較低的靈敏度還不足以確認(rèn)毒性而無法應(yīng)用于應(yīng)急事故之中。
換句話說,LEL傳感器檢測(cè)的是爆炸性而非毒性。
1) LEL傳感器檢測(cè)的是爆炸性而非毒性。
LEL傳感器測(cè)量的是爆炸下限的百分比,例如,汽油的爆炸下限是1.4%,因而, 100% LEL 就是14,000 ppm 的汽油。10% LEL 是1,400 ppm的汽油,1% LEL是140 ppm的汽油。140 ppm是LEL傳感器可以檢測(cè)到的*小的汽油蒸氣量。汽油的TWA值(時(shí)間加權(quán)平均值)是300 ppm 而其STEL(短期暴露水平)是500 ppm,這些,再加上LEL傳感器的較差的分辨率都說明LEL不適合于檢測(cè)汽油泄露。LEL傳感器測(cè)量的是爆炸性而不是毒性。實(shí)際上,很多VOC(有機(jī)化合物)即使在其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于LEL傳感器靈敏度時(shí)就已經(jīng)具有了很大的毒性。
2) LEL 傳感器是專用于測(cè)量甲烷氣體的。
*初,LEL傳感器是專門用于解決測(cè)量煤礦中甲烷濃度問題的。大多數(shù)的LEL傳感器都采用測(cè)量易燃?xì)怏w在催化極上燃燒產(chǎn)生熱量的惠斯通電橋的原理。此時(shí),溫度升高引起電阻的變化,儀器對(duì)其進(jìn)行測(cè)量并轉(zhuǎn)化為% LEL。
3) LEL傳感器的局限性:
兩種基理影響著LEL傳感器的性能并影響著它們有效地測(cè)量非甲烷氣體:
氣體在燃燒時(shí)的熱量輸出不同
"較重的" 碳?xì)浠衔镎魵飧y一些擴(kuò)散到LEL傳感器上所以其熱量輸出也低一些。
有些氣體燃燒產(chǎn)生熱量較多而另一些可能相對(duì)小一些。這些物理性質(zhì)的不同導(dǎo)致了使用LEL傳感器時(shí)的不便。比如100% LEL甲烷(5%體積甲烷) 產(chǎn)生的熱量就相當(dāng)于100%LEL丙烷(2.0%體積)的兩倍。
有些"較重的"碳?xì)浠衔锟赡芎茈y擴(kuò)散通過LEL傳感器的防火屏蔽金屬網(wǎng)。在LEL傳感器上,這個(gè)網(wǎng)是用來避免傳感器本身回火引燃環(huán)境并允許象甲烷、丙烷和乙烷等通過到達(dá)傳感器的惠斯通橋的電極表面。然而,象汽油、煤油、溶劑等擴(kuò)散通過這個(gè)網(wǎng)的速度較慢,因而到達(dá)電橋的量也少,也即輸出較低。
4) 惠斯通電橋式的LEL傳感器的靈敏度是以甲烷為代表的。
根據(jù)下表,汽油在惠斯通電橋上產(chǎn)生的熱量大約是甲烷的一半。因此,其產(chǎn)生的信號(hào)也是甲烷的一半。如果用甲烷標(biāo)定的LEL檢測(cè)汽油蒸氣,儀器顯示的讀數(shù)就是實(shí)際濃度的一半。例如,在甲烷標(biāo)定的情況下,如果LEL顯示空氣中汽油混合物的50% LEL,實(shí)際的由于一半輸出,LEL就大約是100%
當(dāng)然,LEL的讀數(shù)可以用你所測(cè)量的氣體進(jìn)行校正。比如,上表表明,丙烷的響應(yīng)更接近于大多數(shù)的VOC,因此也有很多的制造商用丙烷校正他們的儀器。也可以在儀器用甲烷校正后使用校正系數(shù)進(jìn)行待測(cè)氣體校正,即以電方法來使得儀器得到正確的讀數(shù)。由于甲烷是*先到達(dá)傳感器表面,所以用甲烷進(jìn)行校正更適合于這類儀器。然而,即使使用了合適的校正系數(shù),LEL傳感器還是因?yàn)槿狈ψ銐虻臏y(cè)量PPM量級(jí)的靈敏度而無法進(jìn)行VOC的毒性測(cè)量。
PPM:量級(jí)的測(cè)量--氣體傳感器的新奉獻(xiàn)
當(dāng)密閉空間監(jiān)測(cè)器開始用于**市場(chǎng)時(shí),它還只是用于保護(hù)人員不至于由于毒性和爆炸性的立即傷害。簡(jiǎn)單講,LEL可以保證工人今夜**回家。而當(dāng)氣體檢測(cè)器進(jìn)入市場(chǎng),即以注重實(shí)用、**、衛(wèi)生和應(yīng)急而側(cè)重于有毒氣體和蒸氣對(duì)于人類的長(zhǎng)期影響的監(jiān)測(cè)。為達(dá)此目的,儀器必須可以監(jiān)測(cè)到百萬分之一(PPM)的有毒氣體的量,此時(shí),PID可以保證工人安渡晚年。目前,我們有以下幾種方法測(cè)量PPM級(jí)的VOC:
? 比色管:缺乏精密度,還有其它一些缺點(diǎn)
? 金屬氧化物傳感器:缺乏精密度和靈敏度
? 便攜式氣相色譜/質(zhì)譜:選擇性和精密度均佳,但無法連續(xù)測(cè)定并且價(jià)格昂貴
? FID(火焰離子化檢測(cè)器):局限性在于體積重量較大,并且需要瓶裝氫氣
? PID: *為適用,一個(gè)PID是在很多應(yīng)急事故中的*佳選擇,它可以提供可信的響應(yīng)
為什么不使用比色管?
幾年來,比色管(代表性產(chǎn)品是"Drager"比色管)一直是應(yīng)急事故中氣體檢測(cè)中的基本部件。它們被廣泛接受并證明可以以PPM水平測(cè)量很多的有毒有害氣體。比色管的價(jià)格不高,但它也有很多的局限性:
比色管只能提供"點(diǎn)測(cè)",就如同一個(gè)寶立來相機(jī)。它們無法提供定量分析以及連續(xù)的警報(bào)檢測(cè)。只用一個(gè)檢測(cè)管無法提供給操作者一個(gè)危險(xiǎn)狀況的警報(bào)。
"點(diǎn)測(cè)"的本質(zhì)更易于發(fā)生測(cè)量錯(cuò)誤。因?yàn)樗鼈兊牟蓸恿枯^小,并且現(xiàn)場(chǎng)還存在著空氣流動(dòng)等等因素。只有采用100-500 cc/min的連續(xù)監(jiān)測(cè),才不至于被一時(shí)的高或低的讀數(shù)蒙蔽。
比色管的響應(yīng)比較慢,它們大概需要幾分鐘而不是幾秒鐘給出結(jié)果。
比色管的*好的測(cè)量精度大約是25%,此時(shí),如果實(shí)際濃度是100PPM,管的讀數(shù)可能在75到125PPM之間。
? 管的讀數(shù)更傾向于間斷采樣。
? 廢棄的比色管容易產(chǎn)生玻璃和化學(xué)污染。
? 用戶需要大量?jī)?chǔ)備比色管以備使用,同時(shí),比色管還可能存在過期的問題。
? 比色管僅局限于常見化合物,許多特定化合物還沒有特殊的解決辦法。
為什么不用MOS傳感器?
半導(dǎo)體或稱MOS傳感器是一種早期的和不是很貴的便攜式測(cè)量?jī)x器。它也可以檢測(cè)大多數(shù)的化學(xué)物質(zhì)。但它們的局限性還是限制了它們?cè)趹?yīng)急事故中的廣泛應(yīng)用。
它們的靈敏度度很差,一般的檢出限度大約是10PPM
它們的輸出是非線性的,這樣就會(huì)影響它們的**度。MOS僅僅是一種各種有毒氣體和蒸氣的粗略檢測(cè)器,依據(jù)它們的非線性輸出得到的可以或不可以進(jìn)入的決定是很危險(xiǎn)的,因?yàn)檫@種輸出更象用一條米尺測(cè)量一張紙的厚度。
相對(duì)于PID,MOS的響應(yīng)時(shí)間要慢一些
MOS傳感器更易受到溫度和濕度的影響
它們很容易被中毒并且不容易清洗
MOS傳感器是一種"寬帶"檢測(cè)器,它們會(huì)對(duì)各種不同類型的化合物產(chǎn)生反應(yīng)
便攜式GC/MS
氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)具有很高的選擇性,但是非連續(xù)測(cè)量。它也是"點(diǎn)測(cè)"而無法提供連續(xù)的警報(bào)測(cè)量。因?yàn)樗鼈兊牟蓸恿枯^小,并且現(xiàn)場(chǎng)還存在著空氣流動(dòng)等等因素。只有采用100-500 cc/min的連續(xù)監(jiān)測(cè),才不至于被一時(shí)的高或低的讀數(shù)蒙蔽。
同時(shí),目前還沒有可以由工作人員帶在身上的便攜式的和堅(jiān)固的GC/MS儀器,同時(shí),GC/MS還僅是一個(gè)即時(shí)而非預(yù)防手段, 它僅僅能報(bào)告發(fā)生了什么。一個(gè)色譜更多地提供了"點(diǎn)測(cè)"的照片結(jié)果而不是一個(gè)連續(xù)的、即時(shí)的影像。*后一點(diǎn),GC/MS在儀器價(jià)格上也比較貴。
火焰離子化檢測(cè)器(FID)
火焰離子化檢測(cè)器(FID)是一種寬帶有機(jī)化合物檢測(cè)器而不具備選擇性。但它們的線性是非常好的。它們用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的主要局限在于它們較大的重量和體積,以及需要配置一個(gè)氫氣瓶,這樣一來,就很難保證它們?cè)谖kU(xiǎn)環(huán)境中儀器本身的本質(zhì)**。FID相對(duì)較貴、維護(hù)繁瑣也限制了它在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。PID和FID都是常見的有機(jī)化合物檢測(cè)器,很多人都想知道二者在技術(shù)上的不同,但這種不同更多的是一種偏愛。FID和PID之間的不同就如同米尺和市尺之間的不同。它們都可以有效地測(cè)量同一種物質(zhì),但是,由于PID更小巧一些,更容易使用和更**,它要比FID更加普遍地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。
光離子化檢測(cè)器(PID)
一個(gè)PID可以看成是沒有分離柱的氣相色譜儀,因而PID可以提供**的**度。許多人認(rèn)為:盡管PID對(duì)很多PPM級(jí)的有毒化合物具有很好的靈敏度和準(zhǔn)確度,但它由于缺乏選擇性而用途不大。其實(shí),大多數(shù)的其它方法,包括:比色管、MOS傳感器和FID檢測(cè)器的選擇性也不是很好。PID的優(yōu)勢(shì)正在于它沒有選擇性,它是一種小巧的、連續(xù)測(cè)量的檢測(cè)器,它可以為工作人員提供實(shí)時(shí)的信息反饋。這種反饋可以使工作人員確認(rèn)他們處于沒有暴露于危險(xiǎn)化學(xué)品之中的**狀態(tài)而更好地完成他們的任務(wù)。就如同攝像機(jī)一樣,PID是連續(xù)測(cè)量的,并且它的結(jié)果還可以記錄(采集數(shù)據(jù))或者立即"回放"(瀏覽數(shù)據(jù))。
為什么PID還不是那么普遍?
1970年,PID已經(jīng)開始從實(shí)驗(yàn)室中走到現(xiàn)場(chǎng)用于化學(xué)品污染調(diào)查。但此時(shí),它使用起來還很麻煩,但此時(shí)PID可以不需費(fèi)錢費(fèi)時(shí)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試就能定義污染物質(zhì)的存在的能力還是使得PID成為很多環(huán)境清理工業(yè)不可缺少的工具。正是因?yàn)樗?*的檢測(cè)能力,某些應(yīng)急事故處理隊(duì)也認(rèn)定PID對(duì)他們非常重要。但是此時(shí)PID的缺點(diǎn):比如購(gòu)置和維護(hù)費(fèi)用較高、承受力較差、體積重量較大、對(duì)濕度和輻射較為敏感等都限制了PID在應(yīng)急事故處理中的更為廣泛的應(yīng)用。
PID現(xiàn)在已經(jīng)成為*為有利的有機(jī)化合物檢測(cè)的工具:
PID可以0.001ppm的分辨率測(cè)量0-10000 ppm的有機(jī)物質(zhì),所以它是測(cè)量可以在很低濃度即可致癌的汽油(還有其它有毒氣體和蒸汽)的*為合適的方法。PID提供了預(yù)防長(zhǎng)期中毒的*好保護(hù)。PID技術(shù)上的突破克服了原有PID的缺點(diǎn)從而為應(yīng)急事故處理提供了迄今*為有力工具。PID可以在各種情況提供**測(cè)量的能力,可以在以下的有機(jī)化合物測(cè)量過程中發(fā)揮重要作用:
? ·初始個(gè)人防護(hù)確定
? ·泄漏檢測(cè)
? ·事故區(qū)域確認(rèn)
? ·泄漏物確認(rèn)
? ·**污染
初始個(gè)人防護(hù)確認(rèn)
在接近可能事故發(fā)生地之時(shí),救援人員必須首先確認(rèn)個(gè)人防護(hù)設(shè)備(PPE,Personal Prot-ective Equipment),有些"可能"的事件也許并不是事故而無須任何個(gè)人防護(hù);而有些事故開始并沒有任何污染跡象,但卻需要特別的個(gè)人防護(hù)。還沒有哪個(gè)檢測(cè)器可以為救援人員提供所有的答案,但PID卻可為此提供圓滿解決。對(duì)于很多事故,PID可以讓救援人員確定自己周圍是否存在有毒氣體或蒸氣。
一個(gè)鐵路工作人員向應(yīng)急救援中心報(bào)告:一個(gè)在濕熱環(huán)境(35℃,95%RH)中,一輛罐車發(fā)生泄漏。根據(jù)描述,這個(gè)罐車裝載的是液苯。由于苯的毒性(個(gè)人暴露水平為1 ppm),救援人員決定采用A級(jí)防護(hù)。但是,由于現(xiàn)在的溫度很高,穿帶如此裝備會(huì)給救援人員帶來更多傷害。
*后經(jīng)過各種努力,確認(rèn)"泄漏"的罐車下面的滴液是冷凝下來的水滴而不是泄漏出來的苯。原來,該罐車曾存放在20℃的庫(kù)房中,內(nèi)部液苯的低溫加上外面的高溫和高濕出現(xiàn)了水的冷凝.
實(shí)際上,使用PID就可以幫助救援人員很容易確認(rèn)是否有"可離子化"蒸氣存在。因?yàn)楦鶕?jù)記錄,已知罐車中裝的是苯,而苯是非常容易"離子化"的。救援人員就可以用PID判斷是否有苯蒸氣存在。這樣一來,不僅減少了確定泄漏的費(fèi)用,而且避免由于穿帶A級(jí)防護(hù)服帶來的高熱傷害
用PID進(jìn)行泄漏檢測(cè)
通常,泄漏并不是很容易看得到,而在有效制止泄漏之前,一定要確定泄漏的地點(diǎn)。任何情況下,任何氣體或蒸氣都是從其源頭擴(kuò)散出來的,而在擴(kuò)散以后,則會(huì)被周圍的空氣稀釋直到某些地方檢測(cè)不到該物質(zhì)的存在,這樣一來,就建立了一個(gè)濃度梯度,即當(dāng)氣體完全擴(kuò)散后,由濃度*高的源頭到稀釋為零,也就是濃度的變化。 只要我們可以檢測(cè)到,用PID可以測(cè)量并且"看到"很多氣體和蒸氣的濃度梯度。我們用PID,就象用"蓋革計(jì)數(shù)器"那樣"看"到濃度梯度,并且跟隨濃度的增加發(fā)現(xiàn)源頭。PID泄漏檢測(cè)能力不僅可以快速找到危險(xiǎn)源頭,而且可以節(jié)省很多時(shí)間和費(fèi)用。
使用PID進(jìn)行危險(xiǎn)范圍確認(rèn):
當(dāng)應(yīng)急事故人員接近了事故地點(diǎn)后,就要根據(jù)氣體或蒸氣的毒性、溫度、風(fēng)向和其它因素決定危險(xiǎn)范圍。
然而,危險(xiǎn)范圍的確認(rèn)通常是由沒有很多經(jīng)驗(yàn)的人員人為設(shè)定的。當(dāng)條件變化時(shí),由于外圍人們沒有識(shí)別條件變化的經(jīng)驗(yàn)而無法隨時(shí)調(diào)整危險(xiǎn)范圍。而此時(shí),經(jīng)驗(yàn)豐富的應(yīng)急事故處理人員還在集中力量于漏液本身。這樣一來,外圍人員就有可能由于條件的變化而處于危險(xiǎn)狀態(tài),因?yàn)榇藭r(shí)危險(xiǎn)范圍已經(jīng)需要外圍人員撤退出來了。對(duì)于大多數(shù)的事故,使用PID就可以隨時(shí)根據(jù)條件的變化改變危險(xiǎn)范圍的劃定。PID可以隨時(shí)為外圍人員提供實(shí)時(shí)的警報(bào)從危險(xiǎn)地帶撤退。
下圖是一個(gè)實(shí)際事故的解釋:在清晨,由于溫度不高,風(fēng)力不大,所有傾覆的有毒液體罐車的泄漏范圍還不是很大。但到了中午,由于溫度和風(fēng)向的變化,原來認(rèn)為是**的地方,現(xiàn)在已經(jīng)處于十分危險(xiǎn)的境地。而這種時(shí)時(shí)的變化,用PID是很容易隨 時(shí)加以檢測(cè)的。
數(shù)據(jù)采集的工具:
利用PID的數(shù)據(jù)采集功能,應(yīng)急救援人員可以得到現(xiàn)場(chǎng)暴露水平的記錄以及確認(rèn)事故起因的判據(jù)。一旦事故發(fā)生,工作人員就可以進(jìn)行記錄。
PID作為漏液確認(rèn)
在事故現(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)有各種各樣的液體存在,比如水、燃料、機(jī)器油、以及滅火泡沫等等,此時(shí),使用PID就可以迅速判斷液體的種類而節(jié)省很多時(shí)間。PID可以迅速反映漏液是危險(xiǎn)物質(zhì)還是僅僅是水或其它非揮發(fā)性物質(zhì)。
使用PID進(jìn)行污染情況判斷
危險(xiǎn)物質(zhì)對(duì)人的危害是不言而喻的,在事故現(xiàn)場(chǎng)工作后,要迅速確認(rèn)工作人員是否受到危險(xiǎn)物質(zhì)的沾污,或者該污染已被徹底消除。同時(shí),工作人員還需要迅速判斷那些防護(hù)服未被污染而可以繼續(xù)使用。用PID就可以快速解決這些問題。對(duì)于受到污染的地方,PID會(huì)立即給出正響應(yīng),而對(duì)那些已清理干凈或未被污染的地方則沒有反應(yīng)。
在燃料泄漏事故中,消防人員經(jīng)常會(huì)遇到防護(hù)服沾污很多汽油的情況,這對(duì)于消防人員自身是非常危險(xiǎn)的。用PID就可以快速判斷這種危險(xiǎn)是否存在。
使用PID進(jìn)行善后工作
任何應(yīng)急事故處理的*終目的都是對(duì)漏液進(jìn)行控制和**。危險(xiǎn)物質(zhì)通常是對(duì)周圍的水和土壤產(chǎn)生污染。相關(guān)單位(社區(qū)、州、縣)都要確認(rèn)這些污染的濃度以便決定是否進(jìn)行進(jìn)一步的善后工作。如果僅僅是油料泄漏而且又已經(jīng)被道路完全吸收的話,就沒有必要再進(jìn)行處理了。
然而,如果油料已經(jīng)污染,并且已經(jīng)沾污了周圍的土壤和水體,情況就不同了。有些當(dāng)局要求如果TPH (Total Petroleum Hydrocarbons全石油碳?xì)湮?/span>)在100 ppm以上就需要做進(jìn)一步處理,而如果低于該值則無需處理。此時(shí),PID就成為了對(duì)當(dāng)局和應(yīng)急事故人員的一個(gè)*為有效的工具,他們就可以迅速對(duì)土壤進(jìn)行測(cè)定而作出決定而不會(huì)失去更好的時(shí)機(jī)。
什么是PID?
光離子化檢測(cè)器可以測(cè)量0.001到15000 ppm的VOC和其它有毒氣體。PID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)器可能還沒有反應(yīng),而PID則在你剛剛濕腳的時(shí)候就告知你。
PID是怎樣工作的?
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"或長(zhǎng)久性改變待測(cè)氣體,這樣一來,經(jīng)過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。
簡(jiǎn)單化的PID操作
這個(gè)說起來比較復(fù)雜,簡(jiǎn)單講,PID通過燈的能量將氣體和蒸氣打碎,如果氣體和蒸氣的能量低于燈的能量,PID就可以"看見"氣體和蒸氣,反之,PID就"看"不到它們。換句話說,一個(gè)配75W燈的PID可以"看見"50W的氣體卻"看"不到85W的氣體。現(xiàn)在,我們將燈的能量和氣體的能量(IP)都用同一個(gè)單位"eV"來統(tǒng)一,IP(電離電位)表示的是化合物中鍵的強(qiáng)度。
苯的IP是9.24 eV,它可以被標(biāo)準(zhǔn)配置的PID(配10.6 eV)所"看"到。氯甲烷的IP是11.32 eV,它只能被11.70 eV的PID"看"到。一氧化碳的IP是14.01 eV,它就不可能被PID離子化。我們可以從各類化學(xué)手冊(cè)上和RAE提供的資料上查到各類物質(zhì)的IP值。
PID到底能測(cè)量那些物質(zhì)?
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)浠衔铩1热缍谆返鹊?/span>
鹵代烴類:硫代烴類
不飽和烴類:烯烴等等
醇類
除了有機(jī)物,PID還可以測(cè)量一些不含碳的無機(jī)氣體
氨、半導(dǎo)體氣體:砷、硒等,溴和碘類等等
PID不能測(cè)量那些物質(zhì)?
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。
什么是校正系數(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。
1) 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)了一些常見物質(zhì)的CF值。
2) 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,當(dāng)我們用異丁烯校準(zhǔn)過的儀器測(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
?PID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。
RAE已經(jīng)測(cè)定了大多數(shù)氣體的校正系數(shù)。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。
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無法檢測(cè)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(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,詢問制造商PID的燈能量,9.8 &和10.6 eV,以及11.7 eV。
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(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。為形象化地說明這個(gè)問題,我們用一把尺子來舉例。用于測(cè)量一張紙的寬度的尺子可以說是一個(gè)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(cè)量黃色紙的寬度,首先你要用你的頭腦來選擇一個(gè)黃色紙。
PID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。
PID,一個(gè)精巧嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?*工具
PID是可以用于應(yīng)急事故中的靈敏的、可以**測(cè)定各類化學(xué)品的**手段。正如,放大鏡的發(fā)現(xiàn)使我們更清晰地辨認(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,PID無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)絹碓疥P(guān)注低濃度的化學(xué)品泄漏問題,PID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。PID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) 。