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现代有机化工、石油炼制等工业的发展为人类提供了越来越多的新型材料、
新型产品，
但同时也带来了越来越多的有毒有害物质。
除了在
工业生产中常见的无机气体
(
如一氧化碳、
硫化氢、氮氧化物等
)
外，毒性更大、危害更大的有机物质
也开始引起人们的广泛注意。另
外，长时间工作在有机物质
(<
/p>
蒸汽、挥发物
)
的环境中，会对人身造成
终生的危害。还有，各
类应急事故发生时，
迅速确认泄漏点、<
/p>
确认污染范围、
确认事故发展趋势都是进行事故处理
的首要条件。
因此，
对有机化合物进行现场低浓度、
连续的监测，
应当成为各级安全、
消防
、
劳卫、环境等部门保护人身健康、设备安全的必要手段。
<
/p>
目前，现场监测有机化合物的仪器有很多
(
如检测管、便携式光离子化检测器、便携式
气相色谱仪、
便携
式色质联机等
)
，
但就现场有机物检测
来讲，
光离子化检测器
(PID)
无疑
是
一种简单、方便、快速的现场实用仪器。
< br>一、
PID
技术描述
PID
是英文
Photo
Ionization
Detector
的简称，即光离子化检测器。
一般情况下，气相色谱在用色谱柱分离混合化合物后，都要经过检测器才能确认各种
< br>化合物的种类和数量。
光离子化检测器便是气相色谱检测器的一种，
并且是一种新型的离子
检测仪器。
它是通过离子化的
方法将待测化合物转变为容易被电子仪器检测到的离子流，
它
的
离子源是具有特别能量的紫外灯。
二、
PID
的工作原理
PID
使用一个紫外灯
(UV)
光源将有机物“击碎”
成可被检测器检测到的正负离子
(
离子
化
)
，所形成的分子碎片和电子由于分别带有正负电荷，从而在
两个电极之间产生电流。检
测器将电流放大并显示出“
ppm<
/p>
”浓度值。在被检测后，离子重新复合成为原来的气体。
PID
是一种非破坏性检测器，它不会“燃烧”或永久性改变待测气体
，这样一来，经过
PID
检测的气体仍可被收集作进一步的测定
。
三、离子化电位
所有的元素和化合物都可以被离子化，但在所需能量上有所不同，而这种可以替代元
素中的一个电子将化合物离子化的能量称之为
“电离电位”
(IP)
，
它以电子伏特
(eV)
为计量
单位。由
UV
灯发出的能量也以
eV
为单位。
<
/p>
如果待测气体的
IP
低于灯的输出能量，
那么这种气体就可以被离子化。
苯的
IP
是
9.25eV
，它可以被标准配
置的
PID(
配
10.6eV)
所检测到。氯甲烷的
IP
是
< br>11.32eV
，它只能被
11.7eV
的
PID
检测到。一氧化碳的
IP
是
14.01eV
，它就不可能被
PID
离子化。我们可以从各类化学手册和资料中查到各类物质
的
IP
值。
常见物质的电离电位、校正系数以及立即致死量、爆炸下限如表
1
所示。
表
1
常见物质的相关参数
四、
PID
能测量的物质
大量的可以被
PID
检测的是含碳的有机化合物。
包括
:
芳香类
:
含有苯环的系列化合物
(
如苯、甲苯、萘等
)
。
酮类和醛类
:
含有
C=O
键的化合物
(
如丙酮、甲基己基酮
(MEK)
、乙醛等
)
。
<
/p>
氨和胺类
:
含
N
的碳氢化合物
(
如二己胺等
)
。
卤代烃类
:
如三氯乙烯
(TCE)
、全氯乙烯
(PERC)
等。
硫化物类。
不饱和烃类
:
如丁二烯、异丁烯等。
醇类
:
如异丙醇
(IPA)
、乙烷等。
饱和烃
:<
/p>
除了有机物，
PID
还可以测量一些不含
碳的无机气体。
氨。
半导体气体
:
如砷、磷化氢等。
硫化氢。
一氧化氮。
溴和碘类等。
五、
< br>PID
不能检测到的物质
放射
性物质、空气
(N2
、
O2
、
CO2
、
H2O)
、常见毒气
(CO
、
HCN
、
SO2)
、天然气
(
甲烷、乙
烷等
)
、酸性气体
(HCl
、
HF
、
HNO3)
、氟里昂气体、
臭氧、非挥发性气体等。
六、选择性和灵敏度
PID
是一种非常精确和灵敏的检测器。然而，
PID
不是一种具有选择性的检测仪器，它
区分不同化合物的能力比较差。
七、校正系数
校正系数
(CF
，
也称为响应系数
)
是使用
PID
时需特别注意的一
个参数。
它代表了用
PID
测量特定气
体的灵敏度。它用在当以一种气体校正
PID
后，通过
CF
直接得到另一种气体的
浓度，从而减少了准
备很多种标气的麻烦。
代表了测量的灵敏度
CF
值越低，该种气体的灵敏度就越高。甲苯的
CF<
/p>
值是
0.5
，氨的
CF
值是
9.7
，可见
PID
对甲苯的检测灵敏度约为
CF
为
9.7
的氨的
19
倍
(9.7/0.5=19.4)
。
2.
如何使用校正系数
CF
(1)
当物质的暴露极限
<10-5
且
CF<1.0
时，
PI
D
是十分灵敏的用于个人安全的测量工具。
< br>(2)
如果物质的暴露极限
>10-5
< br>且
CF<10
时，
PID
是十分灵敏的用于个人安全的测量工
具。
<
/p>
(3)
如果物质的
CF>10
，则只有当它有很高的暴露极限值时，
PID
才仍
然可以作为合适
的大面积的测漏检测工具。有些
PID
制造厂家将
CF
表印刷成页而有些直接将信息存
入
PID
的微处理器中。如
V
×
500 PID
的微处理器中就存储和应用了
超过
100
组的修正系数。
举例
(1)
甲苯
①如果仪器用异丁烯标定，对甲苯的读数是
10-4
②如果仪器用甲苯标定，同一环境中，测得的甲苯浓度是
5
×
10-5
③
0.5CF
×
10-4
异丁烯
=5
×
10-5
甲苯
(2)
氨气
①如果仪器用异丁烯标定，对氨气的读数是
10-4
②如果仪器用氨气标定，同一环境中，测得的氨气浓度是
9.7
×
10-4