VOC快檢利器——光離子化氣體傳感器（PID）?。?/h1>

更新時間：2021-07-28      點擊次數(shù)：9645

提起VOC檢測，可能環(huán)境的小伙伴比較熟悉，今天主要跟大家分享一下光離子化氣體傳感器（PID）方法檢測VOC。

1、什么是VOC？

VOC是揮發(fā)性有機化合物(volatile organic compounds）的英文縮寫，是在室溫以氣態(tài)分子的形態(tài)排放到空氣中的所有有機化合物的總稱。VOC 所涵蓋的有機物種類繁多而且其組成成分多樣，主要有：氯化物、苯類化合物、氟利昂化合物、有機醇、有機酮、有機醚、有機醛、有機酯、有機胺、有機酸以及石油烴化合物等。VOC及所形成的二次污染物不僅本身具有較強毒性對人們的健康帶來負面影響，而且VOC作為臭氧和PM2.5的前體也影響著大氣質(zhì)量，是復合型空氣污染的主要“貢獻者“之一。

2、VOC的檢測方法

檢測VOC常見的方法有PID檢測、GC-FID及GC-MS檢測，其中GC-FID和GC-MS都是用來檢測VOC氣體總值的，在混合氣體環(huán)境中不能檢測出單獨某一種VOC氣體。GC-FID與GC-MS也可以測出具體某一種VOC氣體成分，但價格昂貴，且體積大。其中PID傳感器體積小、價格低廉、工作條件簡單、能耗低，更適合作為便攜式檢測器。

表1 VOC檢測方法

參數(shù)	GC-MS	GC-FID	PID
使用方式	氦氣瓶	氮氣瓶、氫氣瓶、空氣瓶	便攜式
重量	非常重	較重	很輕
尺寸	體積非常大	體積較大	很小
檢測范圍（ppm）	更寬	0～50000	0～10000
數(shù)據(jù)線性	全范圍線性較好	全范圍線性較好	低濃度線性良好
選擇性	無選擇性	無選擇性	低能量燈增加選擇性
檢測氣體	VOC氣體	VOC氣體	VOC氣體、某些無機氣體
樣品	破壞檢測	破壞檢測	無損檢測可回收
操作使用	極為復雜	較為復雜	簡便簡潔
檢測費用	極其高	高	極低
檢測速度	極其慢	慢	極快

3、什么是PID？

對于儀器分析的小伙伴，可能對GC-FID（氫火焰離子化檢測器）與GC-MS（氣質(zhì)聯(lián)用儀）使用更清楚，我們今天重點講一下PID（光離子化檢測器）。

光離子化氣體傳感器（簡稱PID）由紫外光源和氣室構(gòu)成。PID 中激發(fā)待測氣體離子化的源頭就是電離室中的紫外燈，被測氣體到達氣室后，被紫外燈發(fā)射的紫外光電離產(chǎn)生電荷流，氣體濃度和電荷流的大小正相關(guān)，測量電荷流即可測得氣體濃度。紫外發(fā)光原理與日光燈管相同，只是頻率高，能量大。

圖1 PID傳感器結(jié)構(gòu)

PID工作原理:

1、在真空玻璃腔內(nèi)充入高純稀有氣體例如惰性氣體。

2、用可透紫外光的窗口將玻璃腔體密封。

3、外加電磁場進行激發(fā)。

4、在外加電磁場的作用下，被電離氣體產(chǎn)生電流，進而被檢測到。

圖2 PID傳感器工作原理

4、PID傳感器類型與品牌調(diào)研

PID傳感器可以按照紫外燈能量、壽命及檢測氣體分類，主要可以分為以下類型。

表2 PID傳感器類型

紫外燈能量（eV）	9.6eV	10.6eV	11.6eV
紫外燈壽命	6個月	12～24個月	6個月
檢測氣體種類	114	250	300

在VOC快檢領(lǐng)域， PID傳感器品牌幾乎都是進口儀器公司，國產(chǎn)采用PID技術(shù)的檢測設(shè)備僅鎂匯科技一家企業(yè)。

表3 PID傳感器品牌

品牌	典型產(chǎn)品
英國阿爾法Alphasense	PID-A1
英國離子科學Ion  Science Ltd.	FirstCheck F Ex6000，世界上*PPB級PID檢測器的多組分氣體檢測儀
美國貝斯蘭Baseline–MOCON	PID-TECH  FirstCheck F Ex6000
MeiHui鎂匯科技	PID-GH，專注PID研發(fā)可替代進口品牌PID配件

5、PID的國產(chǎn)替代

通過分析比對，可以看出采用PID技術(shù)的檢測設(shè)備與動輒花費大幾十萬的GC-FID、GC-MS相比，具有明顯的優(yōu)勢，不但便攜快捷而且設(shè)備成本低。

表4 國產(chǎn)配件與進口配件對比

類型	價格	貨期	特點
進口配件	國產(chǎn)3～5倍	15～90天	更新?lián)Q代快
國產(chǎn)配件	進口1/3～1/5	2～5天	精準定制

進口儀器進口備件具有價格貴、費用高、購買周期長。一旦PID的氘燈損壞或者其他配件缺失，將存在一定時間的空白等待期，將會嚴重影響到VOC檢測工作的檢測進度。解決辦法無外乎有兩個：

1、增加進口配件的儲備與存儲，但會增加資源浪費與資金壓力；

2、尋找進口配件的國產(chǎn)可替代化。 

6、PID進口替代優(yōu)選之品

鎂匯科技PID-GHSensor的外型設(shè)計可以與主要品牌的PID傳感器進行互換，其可以安裝在任何便攜式和固定氣體檢測儀。可進口替代相同規(guī)格的PID傳感器光源與其他易損配件。

圖3 0～200ppmPID的線性范圍

其不同配件的測量范圍最小為0-2ppm，檢出限0.5ppb。最大測量范圍0-10000ppm，最小檢出限為1000ppb。傳感器使用壽命一般為3年，質(zhì)保2年。氘燈能量為10.6eV，紫外燈管壽命6000h。其他配件一年，并且提供其他配件的購買。

圖4 PID主要配件圖

綜上所述，目前國內(nèi)PID氣體傳感器有了較大發(fā)展，對已知氣體可以實現(xiàn)快速實時檢測，有著廣泛的應(yīng)用前景。

轉(zhuǎn)載自公眾號：實驗室儀器分析

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