Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Фотоионды детектор немесе PID - газ детекторларының бір түрі. Фотоионды детекторлар ұшқыш органикалық қосылыстар мен басқа газдарды миллиардтан 10 000 миллионға дейін (ppm) концентрациясында өлшеуге арналған. Фотоионды детектор көптеген газдар мен булар аналиттері үшін тиімді және арзан детектор болып табылады. PID-тер бірден көрсеткіштерді шығарады, үнемі жұмыс істейді және көбінесе газ хроматографиясы үшін детектор ретінде немесе қолмен ұсталатын портативті аспаптар ретінде қолданылады. Қолмен ұсталатын, батареямен жұмыс істейтін нұсқалар денсаулық пен қауіпсіздік үшін әскери, өнеркәсіптік және шектеулі жұмыс орындарында кеңінен қолданылады. Олардың негізгі мақсаты - жұмысшылардың еріткіштер, отын, майсыздандырғыштар, пластмасса және олардың прекурсорлары, жылу беру сұйықтықтары, майлау материалдары және т.б. сияқты ұшпалы органикалық қосылыстарға (ҰОҚ) болуы мүмкін әсерін бақылау. өндіріс процестері мен қалдықтарды өңдеу кезінде. Портативті ПИД-тер мыналарды бақылау үшін қолданылады: Өнеркәсіптік гигиена және қауіпсіздік Қоршаған ортаның ластануы мен қалпына келтіруі Қауіпті материалдармен жұмыс істеу Аммиакты анықтау Төменгі жарылғыш шекті өлшеулер Өрт сөндіруді тексеру Ішкі ауа сапасы Таза бөлме құрылғыларын күтіп ұстау
A photoionization detector or PID is a type of gas detector. Typical photoionization detectors measure volatile organic compounds and other gases in concentrations from sub parts per billion to 10 000 parts per million (ppm). The photoionization detector is an efficient and inexpensive detector for many gas and vapor analytes. PIDs produce instantaneous readings, operate continuously, and are commonly used as detectors for gas chromatography or as hand held portable instruments. Hand held, battery operated versions are widely used in military, industrial, and confined working facilities for health and safety. Their primary use is for monitoring possible worker exposure to volatile organic compounds (VOCs) such as solvents, fuels, degreasers, plastics and their precursors, heat transfer fluids, lubricants, etc. during manufacturing processes and waste handling. Portable PIDs are used for monitoring:
Industrial hygiene and safety
Environmental contamination and remediation
Hazardous materials handling
Ammonia detection
Lower explosive limit measurements
Arson investigation
Indoor air quality
Cleanroom facility maintenance
Принцип
Фотоионизациялық детекторда жоғары энергиялы фотондар, әдетте, вакуумдық ультрафиолет (VUV) диапазонында молекулаларды оң зарядталған иондарға бөледі. Компоненттер детекторға кіргенде, оларды жоғары энергиялы УФ-фотондар бомбалайды және УФ-жарықты сіңіре отырып, иондалады, нәтижесінде электрондар шығарылады және оң зарядты иондар түзіледі. Иондар детектордың сигналы болып табылатын электр тоғын шығарады. Компоненттің концентрациясы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым көп ион пайда болады және ток соғұрлым жоғары болады. Ағым күшейтіліп, амперметрде немесе цифрлық концентрация дисплейінде көрсетіледі. Иондар көптеген реакцияларға, соның ішінде оттегімен немесе су буымен реакцияға, қайта орналасуға және бөлшектенуге ұшырауы мүмкін. Олардың кейбіреулері бастапқы молекулаларын реформалау үшін детектордың ішінде электронды қайта ұстауы мүмкін; алайда әуедегі аналиттердің аз бөлігі ғана иондалады, сондықтан оның практикалық әсері (егер ол пайда болса) әдетте елеусіз. Осылайша, PID-тер деструктивті емес және бірнеше детектор конфигурацияларында басқа датчиктерден бұрын қолданылуы мүмкін. PID тек PID шамдары өндіретін фотондардың энергиясына ұқсас немесе одан төмен иондану энергиясы бар компоненттерге жауап береді. PID-тер жеке детекторлар ретінде кең жолақты және іріктелмейтін, өйткені олар иондау энергиясы шам фотон энергиясына тең немесе одан аз нәрселерді иондауы мүмкін. Кәсіптік лампалардың фотондар энергиясының жоғарғы шектері шамамен 8,4 эВ, 10,0 эВ, 10,6 эВ және 11,7 эВ. Таза ауаның негізгі және кішігірім компоненттерінің барлығы 12,0 eV жоғары иондау энергиясына ие және сондықтан 12,0 eV төмен иондау энергиясына ие болатын VOC өлшеуіне елеулі әсер етпейді.
In a photoionization detector high energy photons, typically in the vacuum ultraviolet (VUV) range, break molecules into positively charged ions. As compounds enter the detector they are bombarded by high energy UV photons and are ionized when they absorb the UV light, resulting in ejection of electrons and the formation of positively charged ions. The ions produce an electric current, which is the signal output of the detector. The greater the concentration of the component, the more ions are produced, and the greater the current. The current is amplified and displayed on an ammeter or digital concentration display. The ions can undergo numerous reactions including reaction with oxygen or water vapor, rearrangement, and fragmentation. A few of them may recapture an electron within the detector to reform their original molecules; however only a small portion of the airborne analytes are ionized to begin with so the practical impact of this (if it occurs) is usually negligible. Thus, PIDs are non destructive and can be used before other sensors in multiple detector configurations. The PID will only respond to components that have ionization energies similar to or lower than the energy of the photons produced by the PID lamp. As stand alone detectors, PIDs are broad band and not selective, as these may ionize everything with an ionization energy less than or equal to the lamp photon energy. The more common commercial lamps have photons energy upper limits of approximately 8.4 eV, 10.0 eV, 10.6 eV, and 11.7 eV. The major and minor components of clean air all have ionization energies above 12.0 eV and thus do not interfere significantly in the measurement of VOCs, which typically have ionization energies below 12.0 eV.
Қолданбалар
Фотоионды анықтаудың алғашқы коммерциялық қолданылуы 1973 жылы химиялық өндіріс орнында VOC, атап айтқанда винилхлорид мономерінің (VCM) ағып кетуін анықтау үшін қолмен ұсталатын аспап ретінде болды. Фотоионды детектор газ хроматографиясына (ГХ) үш жылдан кейін, 1976 жылы қолданылды. ПИД хромотографиялық әдіспен немесе бензолға арналған арнайы түтік сияқты алдын ала өңдеу түтігімен біріктірілген кезде өте іріктеп алады. Жеңіл иондалатын қосылыстар үшін іріктеуді кеңірек қысқартуды төмен энергиялы УФ-лампаны пайдалану арқылы алуға болады. Бұл таңдаушылық тек кейбір компоненттер қызықты болатын қоспаларды талдау кезінде пайдалы болуы мүмкін. PID әдетте изобутиленді қолдана отырып калибрленеді, ал басқа аналиттер концентрацияға байланысты салыстырмалы түрде үлкен немесе кіші жауап бере алады. PID-тің көптеген өндірушілері белгілі бір химиялық затты сандық анықтау үшін түзету коэффициенті бар аспапты бағдарламалау мүмкіндігін қамтамасыз етсе де, PID-тің кең іріктеу мүмкіндігі пайдаланушының өлшенетін газ немесе бу түрлерінің сәйкестігін жоғары сенімділікпен білуі керек дегенді білдіреді. немесе метан сияқты қосылыстар көлемі бойынша ≥1% жоғары концентрацияда кездескен кезде. Бұл әлсіреу судың, метанның және жоғары иондану энергиясына ие басқа да қосылыстардың ультрафиолет сәулелі шам шығаратын фотондарды иондық ток пайда болмай-ақ сіңіруге қабілеттілігіне байланысты. Бұл мақсатты аналиттерді иондау үшін қолда бар энергетикалық фотондардың санын азайтады.
The first commercial application of photoionization detection was in 1973 as a hand held instrument for the purpose of detecting leaks of VOCs, specifically vinyl chloride monomer (VCM), at a chemical manufacturing facility. The photoionization detector was applied to gas chromatography (GC) three years later, in 1976. A PID is highly selective when coupled with a chromatographic technique or a pre treatment tube such as a benzene specific tube. Broader cuts of selectivity for easily ionized compounds can be obtained by using a lower energy UV lamp. This selectivity can be useful when analyzing mixtures in which only some of the components are of interest. The PID is usually calibrated using isobutylene, and other analytes may produce a relatively greater or lesser response on a concentration basis. Although many PID manufacturers provide the ability to program an instrument with a correction factor for quantitative detection of a specific chemical, the broad selectivity of the PID means that the user must know the identity of the gas or vapor species to be measured with high certainty. or when a compound such as methane is present in high concentrations of ≥1% by volume This attenuation is due to the ability of water, methane, and other compounds with high ionization energies to absorb the photons emitted by the UV lamp without leading to the production of an ion current. This reduces the number of energetic photons available to ionize target analytes.