大多數(shù)元素和化合物都可以被離子化,但所需能量有所不同,而這種將化合物離子化的能量被稱之為"電離 能"(IP),它以電子伏特(eV)為計(jì)量單位,對(duì)于氣體和蒸汽來(lái)說(shuō),一般IP的范圍從7eV - 16eV不等,IP為 7eV的物質(zhì)則非常容易被電離,IP介于12eV – 16eV的物質(zhì)則非常難被電離。常見(jiàn)物質(zhì)的電離能(IP)如下: 物質(zhì)名稱 電離能(IP) 苯 9.25 己烷 10.13 甲苯 8.82 苯乙烯 8.47 甲基乙基 9.51 二甲苯 8.65 磷化氫 9.87 PID Lamp PID電離化學(xué)物質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微弱的電流,該電流與物質(zhì)濃度成比例,換算成ppm顯示在屏幕上。
PID用紫外燈來(lái)電離化學(xué)物質(zhì),紫外燈的尺寸與普通手電筒燈泡近似,發(fā)出足夠強(qiáng)度的紅外光電離化學(xué)物質(zhì)。 10.6eV燈可以電離所有IP低于10eV化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)然,10.6eV燈也能電離所有9.8eV燈可電離的物質(zhì)。有少數(shù)物 質(zhì)(如甲醇、甲醛等)需要使用11.7eV燈才能電離,而11.7eV燈由于原理性缺陷導(dǎo)致壽命極短(幾個(gè)月),因此 很多使用者使用其它方法來(lái)測(cè)量這類物質(zhì)。
PID 能測(cè)量哪些物質(zhì) PID檢測(cè)有機(jī)化合物比如苯、甲苯和二甲苯,也可檢測(cè)某些無(wú)機(jī)物,比如NH3.通常來(lái)說(shuō),被檢測(cè)化合物包 括C原子,即可被PID檢測(cè)到,當(dāng)然也有特例,比如CH4、CO是不能被PID檢測(cè)到的。
下列常見(jiàn)物質(zhì)是可以用 PID來(lái)檢測(cè)的,包括:
苯、甲苯、氯乙烯、正己烷、異丁烯、航空燃油、苯乙烯、丙烯醇、硫醇、三氯乙烯、全氯乙烯、磷化氫 PID 不能測(cè)量哪些物質(zhì)、空氣(N2, O2)、CO2、、CO、SO2、天然氣(甲烷)、HCl、HF、SF6、臭氧。響應(yīng)因數(shù)理論上,用被測(cè)目標(biāo)氣體的標(biāo)準(zhǔn)氣來(lái)標(biāo)定PID是最恰當(dāng)?shù)?,然而?shí)際操作過(guò)程中,有的現(xiàn)場(chǎng)的危害物質(zhì)是混 合物,或特定的標(biāo)準(zhǔn)氣體很難在市場(chǎng)上購(gòu)買到,為了解決上述問(wèn)題,我們引入響應(yīng)因數(shù)的概念。當(dāng)一個(gè)化合物 被光電離探頭電離時(shí), 產(chǎn)生一個(gè)電流。
這一響應(yīng)是特定化合物的固有特性, 是由其分子結(jié)構(gòu)決定的。不同的化 學(xué)物質(zhì),其響應(yīng)曲線的斜率各不相同,我們以異丁烯為標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)樗碾婋x性能處于大多數(shù)VOC中間,另外, 低濃度的異丁烯既不易燃也沒(méi)毒副作用。所以,響應(yīng)因數(shù)定義為探頭對(duì)異丁烯的響應(yīng)與探頭對(duì)樣氣的響應(yīng)的比 率。舉例說(shuō)明如下: 操作者正在使用一臺(tái)經(jīng)異丁烯標(biāo)定過(guò)的檢測(cè)儀,且響應(yīng)因數(shù)默認(rèn)異丁烯。當(dāng)使用這臺(tái)儀表采集硫化氫氣體時(shí), 顯示讀數(shù)為 100 ppm.由于硫化氫的響應(yīng)因數(shù)是 3.46,則硫化氫的實(shí)際濃度為: 硫化氫的實(shí)際濃度 = 3.46 x 100 ppm = 346 ppm 臨界極限值(TLV)和允許暴露極限值(PEL) PID關(guān)于VOC的默認(rèn)報(bào)警值是基于異丁烯而設(shè)定,如果使用者檢測(cè)其它氣體,需要根據(jù)被檢測(cè)氣體的 TLV/PEL來(lái)重新設(shè)定報(bào)警值,該類接觸極限值可以參考ACGIH, NIOSH, OSHA等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
指示器和分析儀
一種常見(jiàn)的誤區(qū)認(rèn)為PID是分析儀,在某個(gè)泄漏的現(xiàn)場(chǎng),使用者期待PID告知哪種具體的有機(jī)化合物(物質(zhì) 名稱)存在,其實(shí)不然。PID是一種高靈敏度的檢測(cè)工具,但不能識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)到底是甲苯泄漏還是煤油泄漏,比 如,PID能告訴你現(xiàn)場(chǎng)是否有危害物質(zhì)存在,但不能告訴你這些物質(zhì)組分名稱及對(duì)應(yīng)占比。PID識(shí)別蒸氣濃度的 典型應(yīng)用過(guò)程如下(氯乙烯為例): 1. 使用PID默認(rèn)的異丁烯作為基準(zhǔn) 2. 檢測(cè)同時(shí)記錄儀表上的讀數(shù) 3. 通過(guò)標(biāo)牌或MSDS識(shí)別具體物質(zhì),如果標(biāo)牌或MSDS顯示被測(cè)物質(zhì)是氯乙烯 4. 重新設(shè)置PID的響應(yīng)因數(shù)為氯乙烯,此后顯示屏的讀數(shù)就是氯乙烯實(shí)際濃度 職業(yè)健康 由于PID可以檢測(cè)非常低的化合物濃度,是危害評(píng)估中最快速、有效的診斷工具。
PID雖然不能用于辨別具 體物質(zhì)名稱,但廣泛用于危害源識(shí)別及已知危害物質(zhì)評(píng)估。尤其是某些特定場(chǎng)合的化工原料泄漏,可以用PID迅 速地判斷危害物質(zhì)是否存在,并參考特定物質(zhì)的響應(yīng)因數(shù),來(lái)獲取準(zhǔn)確的濃度值。
密閉空間
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多毒氣、蒸氣及副產(chǎn)品,進(jìn)入密閉空間前,通常用標(biāo)準(zhǔn)四合一檢測(cè)儀評(píng)估進(jìn)入風(fēng) 險(xiǎn),但當(dāng)環(huán)境更加復(fù)雜時(shí),需要采用PID來(lái)評(píng)估,可發(fā)現(xiàn)更多的潛在風(fēng)險(xiǎn),從而更大程度保證使用者的安全。 泄漏檢測(cè) 通常,人們很難通過(guò)嗅覺(jué)來(lái)識(shí)別是否有泄漏,因?yàn)樾孤┻^(guò)程中的濃度往往比較低。
PID經(jīng)常用來(lái)檢測(cè)低濃度的泄漏,最低可達(dá)1ppm或者更低。由于PID響應(yīng)迅速,也可用于泄漏源的查找,作業(yè)過(guò)程總,使用者需要佩戴 適當(dāng)?shù)腜PE裝備,根據(jù)濃度變化尋找泄漏源,濃度越高離泄漏源越近。
安全區(qū)域監(jiān)控