工採網 發表於 2020-12-21 16:44:14
VOCs是什麼
根據世界衛生組織（WHO）的定義，VOCs（volatile organic compounds）是在常溫下，沸點50℃至260℃的各種有機化合物。在我國，VOCs是指常溫下飽和蒸汽壓大於70 Pa、常壓下沸點在260℃以下的有機化合物，或在20℃條件下，蒸汽壓大於或者等於10 Pa且具有揮發性的全部有機化合物。
隨著人們對VOCs氣體的危害意識加強，VOCs的檢測方法與檢測儀器也在不斷升級進步。
VOCs檢測方法
國外尤其是美國在空氣中揮發性有機物的儀器方法主要為氣相色譜法和氣相色譜－質譜法。採樣方式主要為容器捕集法、固體吸附劑採樣法兩大類。吸附劑又分為活性炭、擔體（也稱載體）和熱脫附管等類。
我國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，吸附劑對空氣樣品有富集的作用，方法的檢出限比較低，測定成本低，但存在採樣時間長、吸附劑穿漏、解吸／解析效率以及二次汙染等缺陷。在後面，我國的採樣和分析方法也逐步和國際先進方法接軌。
目前國內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、監測範圍廣、靈敏度高等優點，是分析VOCs 的重要手段之一。
VOCs檢測器
對於檢測器的選擇，國內外通常使用的檢測器有：氫火焰離子化檢測器（FID）、電子捕獲檢測器（ECD）、光離子化檢測器（PID）和質譜檢測器（MSD）
氫火焰離子化檢測器（FID）是一種通用型檢測器，是氣相色譜中常用的檢測器。
它具有靈敏度高、線性範圍寬、穩定性好、響應迅速等優點，被廣泛用於揮發性碳氫化合物和許多含碳有機物的檢測；FID的突出優點是對幾乎所有的有機物均有響應，特別是對烴類靈敏度高且響應與碳原子數成正比。它對H2O 、CO2 和CS2 等無機物不敏感，對氣體流速、壓力和溫度變化不敏感。它線性範圍廣，結果簡單，操作方便。它的死體積幾乎為零，可與毛細管柱直接相連。因此，FID無論在過去的填充柱時期，還是毛細管柱逐漸普及的今天，均得到普遍的應用。FID的缺點為：氣路相對雜質，操作中的點火或獲得最佳性能要反覆調節氣流比，這點與其它檢測器相比顯得麻煩。
電子捕獲檢測器（ECD）是靈敏度最高的氣相色譜檢測器，同時又是最早出現的選擇性檢測器。
它僅對那些能俘獲電子的化合物，如滷代烴、含 N、O和 S等雜原子的化合物有響應。由於它靈敏度高、選擇性好，也是放射性離子化檢測器中應用最廣的一種．被廣泛應用於生物，醫藥，農藥，環保，金屬鰲合物及氣象追蹤等領域。ECD雖然有靈敏度高的特點，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特別多，若不注意，立刻會引起穩定性變壞，靈敏度大幅度下降，線性變窄，因此，常誤認為是一個最不好操作的檢測器；同時，ECD建立色譜分析方法比較困難和費時，如：樣品的予處理、色譜柱製備老化、系統的乾淨程度、使用的溶劑器皿等都要有特別必要的要求。
質譜檢測器（MSD）是一種質量型、通用型檢測器，對所有適合於GC檢測、能離子化的化合物都能給出響應。
由於質譜具有更高的靈敏度，較強的定性能力以及能夠提供相對分子質量與結構信息等優勢，改善了氣相色譜定性的局限性，現在氣相色譜－質譜法（GC／MS）越來越廣泛被應用於環境中VOCs 的檢測。MSD的優點是測量準確，對適合於GC檢測，能力字畫的化合物都能給出響應；其缺點為MSD數據處理工作量非常大，必須配合計算機系統才能有效工作，且花費價格高昂。
光離子化檢測器（PID），PID（Photo Ionization Detector）光離子化檢測器是一種主要用於監測大氣中VOCs的傳感器。
其原理是有機氣體在紫外光源的激發下會產生氣體的電離，PID使用了一個UV（紫外線）燈，有機物在紫外燈的激發下離子化，被離子化的「碎片」帶有正負電荷，從而在兩個電極之間產生了電流。檢測器將電流放大，通過儀器儀表設備就可以並顯示出VOCs氣體的濃度。光離子檢測器的優點是具有非破壞性，並且傳感器體積小，可以應用的環境廣泛，並且隨著傳感器技術的提高，其檢測精度也不輸於大型的檢測儀器。
英國Alphasense 的PID－AH傳感器解析度為1ppb，靈敏度達到了20mv／ppb以上，滿足並實現了大氣VOCs的精準檢測，監測需求。
目前PID－AH的技術已經十分成熟，其被應用在了大量的工業項目中。
就PID而言，其應用主要有：主要為煉油工業監測，危險化學品洩露的緊急處理，洩漏危險區域界定，油罐油站安全監測，有機物排放淨化效率監測等。
責任編輯：gt
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