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PID光离子原理技术描述

2021-06-25 10:30:17 来源：深圳市霍尼艾格科技有限公司

PID技术描述

PID是英文Photo Ionization Detector 的简称，即光离子化检测器。
熟悉气相色谱的人都知道，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化合物的种类和数量。这些检测器包括：热导、氢焰、电子捕获等。光离子化检测仪器也是气相色谱检测器的一种，是一种新型的离子检测仪器。就如同氢焰离子化检测器一样，它也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，只不过它的离子源不是氢焰，而是具有特别能量的紫外灯。

光离子化监测仪原理图 （ISCn 2004）

PID是怎样工作的？
PID使用了一个紫外灯（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。检测器将电流被放大并显示出"PPM"浓度值。在被检测后，离子重新复合成为原来的气体和蒸气。
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做进一步的测定。

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，即将化合物离子化的能量被称之为"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。
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9.24 eV，它可以被标准配置的PID（配10.6 eV）所"看"到。氯甲烷的IP是11.32 eV，它只能被11.7 eV的PID"看"到。一氧化碳的IP是14.01 eV，它就不可能被PID离子化。我们可以从各类化学手册上和ISC提供的资料上查到各类物质的IP值。
常见物质的电离电位、校正系数以及立即致死量、爆炸下限如下表所列。

物质	分子式	电离电位	校正系数	IDLH ppm	爆炸下限%
乙酸	C₂H₄O₂	10.66	14	50	4
丙烯腈	C₃H₃N	10.91	1.2	85	3.0
氨气	NH₃	10.16	9.7	300	15
苯	C₆H₆	9.25	0.53	500	1.2
丁胺	C₄H₁₁N	8.71	7	300	1.7
二硫化碳	CS₂	10.07	1.2	500	1.3
二甲胺	C₂H₇N	8.23	1.5	500	2.8
二甲基肼	C₂H₈N₂	7.28	0.78	15	1.4
丙烯酸乙脂	C₅H₈O₂	10.3	2.4	300	1.4
甲硫醇	CH₄S	9.44	0.6	150	3.9
氯乙烯	C₂H₃Cl	9.99	2.0	150	3.6

PID到底能测量哪些物质？
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，比如：苯，甲苯，萘等等。
·         酮类和醛类：含有C=O键的化合物。比如：丙酮，甲基已基酮（MEK），乙醛等等。
·         氨和胺类：含N的碳氢化合物。比如二已胺等等。
·         卤代烃类：比如三氯乙烯（TCE），全氯乙烯（PERC）等等：
·         硫化物类：
·         不饱和烃类：比如丁二烯，异丁烯等等
·         醇类：比如异丙醇（IPA），乙烷等等
·         饱和烃：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：砷、磷化氢等，
·         硫化氢
·         一氧化氮
·         溴和碘类等等。

PID不能测量哪些物质
放射性，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)，氟力昂气体，臭氧，非挥发性气体等。

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