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光離子傳感器檢測原理PID(Photo Ionization Detectors)
 

它使用了一個紫外燈(UV)光源將有機物打成可被檢測器檢測到的正負離子(離子化)。檢測器測量離子化了的氣體的電荷並將其轉化為電流信號,電流被放大並顯示出“PPM”濃度值。在被檢測後,離子重新復合成為原來的氣體和蒸氣。因此PID也是一種非破壞性檢測器。
PID多用於檢測含碳的有機化合物,可以檢測30多種揮發性有機化合物(VOCS)。包括: 芳香類:含有苯環的系列化合物,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的碳氫化合物。比如二甲基胺等等。 鹵代烴類:硫代烴類: 不飽和烴類:烯烴等等 醇類 不含碳的無機氣體:氨、砷、硒等,溴和碘類等等。 PID不適合於檢測的物質有: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,非揮發性氣體等等。
PID和延伸的同類型檢測器是國際上檢測高碳有機物的最主要方法。

基本性能:
(1)分別采用9.5ev、10.2ev、11.7ev三種能量的光離子化檢測器檢測了9種烷、烯、苯系物和萘有機物,結果表明,光離子化檢測器對不同結構化合物的靈敏度存在較大的差別(噪聲水平在10-11~10-14之間),在三種燈能量的光離子化檢測器中,能量為10.2ev,靈敏度最高,按燈能量的減少其靈敏度逐步降低(9.5ev的光離子化檢測器對萘的響應例外)。
(2)為描述光離子化檢測器的定量和定性特征,用10.2ev燈源的光離子化檢測器檢測了烷、烯、苯系物、醇、酯、胺、多環芳烴等60種有機物的相對克分子響應和PID/FID歸一化響應比(NR),結果表明,不同的結構對PID的相對靈敏度存在較大的差別,因而在定量分析時需作校正。PID/FID歸一化響應比的順序為芳烴>烯烴>烷烴,在低碳範圍內,這幾類化合物的PID/FID歸一化響應比值相差更為明顯。即顯示出光離子化檢測器有較強的選擇性,所以利用NR值可對復雜混合物進行分類定性。
(3)用三種燈源的光離子化檢測器對烷、烯、甲苯、芳烴、多環芳烴等10種化合物進行測定,PID/FID歸一化響應比及選擇比的結果表明,9.5ev燈能的檢測器,雖然其烯烴/烷烴和單核芳烴/烷烴的選擇比都比10.2ev檢測器有所下降,但它對苯乙烯和多環芳烴的選擇比都比10.2ev檢測器高2~5倍。此外,9.5ev的光離子化檢測器對苯環含有斥電子基團的物質(如碘代苯、對甲苯胺、酚等)也具有很高的選擇性。


 
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