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常用FID氢火焰原理和 PID紫外离子灯传感器的区别


 

常用FID氢火焰原理和 PID紫外离子灯传感器的区别

        光离子化检测器(简称 PID)火焰离子化检测器(简称FID)是对低浓度气体和有机蒸汽具有很好灵敏度的检测器,优化的配置可以检测不同的气体和有机蒸汽。这两种技术都能检测到 ppm水平的浓度,但是它们所采用的是不同的检测方法。每种检测技术都有它的优点和不足,针对特殊的应用就要选用最适合的检测技术来检测。总的来说,PID 体积小巧、重量轻、使用简单,因此它具有很好的便携性能。

PID  FID 的工作方式

   PID是采用一个紫外灯来离子化样品气体,从而检测其浓度。当样品分子吸取到高紫外线能量时,分子被电离成带正负电荷的离子,这些离子被电荷传感器感受到,形成电流信号。紫外线电离的只是小部分VOC 分子,因此在电离后它们还能结合成完整的分子,以便对样品做进一步的分析。

FID 是采用氢火焰的办法将样品气体进行电离,这些电离的离子可以很容易的被电极检测到,这些样气被完全的烧尽。因此 FID的检测对样品是有破坏性的, 检测完毕后排出的样品是不能在用来做进一步分析。

为何 PID  FID 的读数不一样?

因为 PID  FID有不同的灵敏度,且是用不同的气体来标定的。

FID 对不同气体的灵敏度排列

芳香族化合物和长链化合物 短链化合物(甲烷等)>氯、溴和碘及其化合物。

PID 对不同气体的灵敏度排列

芳香族化合物和碘化物 石蜡、酮、醚、胺、硫化物 酯、醛、醇、脂肪>卤化脂、乙烷 甲烷(没响应)

 因此在同样的气流情况下,大家同时用 PID  FID来检测会得到不同的数据。总的来讲,PID 是对官能团的一个响应,FID 是对碳链的响应。只有像丙烷、异丁烯、丙酮这样的分子,PID FID 对它们的响应灵敏度十分相近,另外,使用不同的 PID 灯还会有不同的灵敏度。例如丁醇在 9.810.6  11.6eV的灯下灵敏度分别为11550。此外,多数现场使用的便携式 FID 有一个火焰隔绝装置,控制火焰,使传感器具有防爆性能。当有大分子缓慢扩散到
FID 的传感器时往往补偿了响应的不足,而 PID可通过选择不同能量的灯来避免一些化合物的干扰,或者选择最高能量的灯来检测最广谱的化合物,因此可以说 FID  PID相比是一个更广谱的检测器它没有任何选择性。

甲烷的响应和干扰

FID常用甲烷来标定,但是PID对甲烷没有任何的响应,需要有一个12.6eV的紫外光源才能将甲烷离子化,目前PID是不能做到的。因此FID是检测天然气(主要由甲烷组成)的有力武器。另一方面,PID能很好的检测垃圾填埋场的有毒VOCs,如果用FID来检测垃圾填埋场的VOC那么现场的甲烷气体会对FID产生极大的干扰。

两者的检测极限、范围和线性

FID能检测1~50000ppm;PID能检测1ppb~4000ppm0.1ppm~10000ppmVOCPID可以检测更低浓度的VOC,在高浓度(>1000ppm)情况下,FID有更好的线性。

高湿度

一般情况,湿度对FID没有任何影响,因为火焰能将湿度清楚,除非有水直接进入到传感器中。PID在高湿度情况下会降低响应,通过对传感器的清理和维护可以避免因湿度产生的滞后响应。

  惰性气体

  PID能在像氮气或氩气的惰性气体环境中直接检测VOC,响应不会随惰性气体浓度的变化有任何的影响。FID的工作原理要求有固定浓度的氧气存在,便携式FID的氧气来源通常是来自样品气体。因此,如果要测量一个管道或容器内的稳定气体时,FID就要采用周围的氧气来稀释样品后才能成功检测。

使用方便

  PID往往比FID体积小,重量轻,结构简单。FID还要求配备氢气瓶,在运输和使用过程中带来了一定的安全隐患。而PID在重污染区域内使用需要大家对灯和传感器进行清洁。

PIDFID性能对照表

参数

PID

FID

使用方式;尺寸和重量

手提式,重量轻,体积小

体积大,重,氢气瓶

数据线性

低浓度下线性良好

在整个范围内线性都较好

检测范围

5ppb~10000ppm

1~50000ppm

检测的化合物

VOC气体,某些无机气体

VOC气体,很少几个无机气体

选择性

选用低能量灯增加选择性

无选择性

惰性气体影响

无影响

需要提供氧气或空气

样品采集

检测完毕对样品无破坏

检测完毕样品已被破坏

使用

个人用检漏检测仪

检漏,个人用过于笨重

可靠性

可靠,寿命长

频繁的氢焰问题和更换氢气瓶带来不可靠

安全性

本安

防爆

费用

 

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