環(huán)境監(jiān)測(cè)之VOC在線監(jiān)測(cè)掃盲之PID 和 FID的區(qū)別

2019-09-30 10:43:19 admin

光離子化檢測(cè)器（簡稱 PID）和火焰離子化檢測(cè)器（簡稱 FID）是對(duì)低濃度氣體和有機(jī)蒸汽具有很好靈敏度的檢測(cè)器，優(yōu)化的配置可以檢測(cè)不同的氣體和有機(jī)蒸汽。這兩種技術(shù)都能檢測(cè)到 ppm水平的濃度，但是它們所采用的是不同的檢測(cè)方法。每種檢測(cè)技術(shù)都有它的優(yōu)點(diǎn)和不足，針對(duì)特殊的應(yīng)用就要選用最適合的檢測(cè)技術(shù)來檢測(cè)。總的來說，PID 體積小巧、重量輕、使用簡單，因此它具有很好的便攜性能。
PID 和 FID 的工作方式
PID 是采用一個(gè)紫外燈來離子化樣品氣體，從而檢測(cè)其濃度。當(dāng)樣品分子吸收到高紫外線能量時(shí)，分子被電離成帶正負(fù)電荷的離子，這些離子被電荷傳感器感受到，形成電流信號(hào)。紫外線電離的只是小部分 VOC分子，因此在電離后它們還能結(jié)合成完整的分子，以便對(duì)樣品做進(jìn)一步的分析。
FID 是采用氫火焰的辦法將樣品氣體進(jìn)行電離，這些電離的離子可以很容易的被電極檢測(cè)到，這些樣氣被完全的燒盡。因此 FID 的檢測(cè)對(duì)樣品是有破壞性的，檢測(cè)完畢后排出的樣品是不能在用來做進(jìn)一步分析。
為何 PID 和 FID 的讀數(shù)不一樣？
因?yàn)?nbsp;PID 和 FID 有不同的靈敏度，且是用不同的氣體來標(biāo)定的。
PID 對(duì)不同氣體的靈敏度排列
芳香族化合物和碘化物 > 石蠟、酮、醚、胺、硫化物 > 酯、醛、醇、脂肪 >鹵化脂、乙烷 > 甲烷（沒響應(yīng)）。
FID 對(duì)不同氣體的靈敏度排列
芳香族化合物和長鏈化合物 > 短鏈化合物（甲烷等）> 氯、溴和碘及其化合物。
因此在同樣的氣流情況下，我們同時(shí)用 PID 和 FID來檢測(cè)會(huì)得到不同的數(shù)據(jù)。總的來講， PID 是對(duì)官能團(tuán)的一個(gè)響應(yīng)，F(xiàn)ID 是對(duì)碳鏈的響應(yīng)。只有像丙烷、異丁烯、丙酮這樣的分子，PID 和 FID對(duì)它們的響應(yīng)靈敏度十分相近，另外，使用不同的 PID 燈還會(huì)有不同的靈敏度。例如丁醇在 9.8、10.6 和 11.6eV的燈下靈敏度分別為 1、15、50。此外，多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)使用的便攜式FID 有一個(gè)火焰隔絕裝置，控制火焰，使傳感器具有防爆性能。當(dāng)有大分子緩慢擴(kuò)散到 FID 的傳感器時(shí)往往補(bǔ)償了響應(yīng)的不足，而 PID 可通過選擇不同能量的燈來避免一些化合物的干擾，或者選擇最高能量的燈來檢測(cè)最廣譜的化合物，因此可以說 FID 與 PID 相比是一個(gè)更廣譜的檢測(cè)器它沒有任何選擇性。
甲烷的響應(yīng)和干擾
FID 常用甲烷來標(biāo)定，但是 PID 對(duì)甲烷沒有任何的響應(yīng)，需要有一個(gè) 12.6eV的紫外光源才能將甲烷離子化，目前 PID 是不能做到的。因此 FID 是檢測(cè)天然氣（主要有甲烷組成）的有利武器。另一方面，PID 能很好的檢測(cè)垃圾填埋場(chǎng)的有毒 VOC，如果用 FID 來檢測(cè)垃圾填埋場(chǎng)的VOC那么現(xiàn)場(chǎng)的甲烷氣體會(huì)對(duì) FID 產(chǎn)生極大的干擾。
兩者的檢測(cè)極限、范圍和線性
FID能檢測(cè)1-50000ppm；PID能檢測(cè)1ppb-4000ppm或0.1ppm-10000ppm的VOC，PID可以檢測(cè)更低濃度的VOC，在高濃度 (>1000ppm) 情況下，F(xiàn)ID有更好的線性。
高濕度
一般情況，濕度對(duì) FID 沒有任何影響，因?yàn)榛鹧婺軐穸惹宄怯兴苯舆M(jìn)入到傳感器中。PID 在高濕度情況下會(huì)降低響應(yīng)，通過對(duì)傳感器的清理和維護(hù)可以避免因濕度產(chǎn)生的滯后響應(yīng)。
惰性氣體
PID 能在像氮?dú)饣驓鍤獾亩栊詺怏w環(huán)境中直接檢測(cè) VOC，響應(yīng)不會(huì)隨惰性氣體濃度的變化有任何的影響。FID 的工作原理要求有固定濃度的氧氣存在，便攜式FID 的氧氣來源通常是來自樣品氣體。因此，如果要測(cè)量一個(gè)管道或容器內(nèi)的穩(wěn)定氣體時(shí)，F(xiàn)ID 就要采用周圍的氧氣來稀釋樣品后才能成功檢測(cè)。
使用方便
PID往往比FID體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單。FID還要求配備氫氣瓶，在運(yùn)輸和使用過程中帶來了一定的安全隱患。而PID在重污染區(qū)域內(nèi)使用需要我們對(duì)燈和傳感器進(jìn)行清潔。
PID和FID性能對(duì)照表