PID光離子原理技術描述
2021-06-25 10:30:17 來源：深圳市霍尼艾格科技有限公司
PID技術描述
PID是英文Photo Ionization Detector 的簡稱，即光離子化檢測器。
熟悉氣相色譜的人都知道，氣相色譜在用色譜柱分離混合化合物后，都要經過檢測器才能確認各種化合物的種類和數量。這些檢測器包括：熱導、氫焰、電子捕獲等。光離子化檢測儀器也是氣相色譜檢測器的一種，是一種新型的離子檢測儀器。就如同氫焰離子化檢測器一樣，它也是通過離子化的方法將待測化合物轉變為容易被電子儀器檢測到的離子流，只不過它的離子源不是氫焰，而是具有特別能量的紫外燈。
光離子化監測儀原理圖 （ISCn 2004）
PID是怎樣工作的？
PID使用了一個紫外燈（UV）光源將有機物“擊碎”成可被檢測器檢測到的正負離子（離子化）,所形成的分子碎片和電子由于分別帶有正負電荷，從而在兩個電極之間產生電流。檢測器將電流被放大并顯示出"PPM"濃度值。在被檢測后，離子重新復合成為原來的氣體和蒸氣。
PID是一種非破壞性檢測器，它不會"燃燒"或永久性改變待測氣體，這樣一來，經過PID檢測的氣體仍可被收集做進一步的測定。
離子化電位
所有的元素和化合物都可以被離子化，但在所需能量上有所不同，而這種可以替代元素中的一個電子，即將化合物離子化的能量被稱之為"電離電位"（IP），它以電子伏特（eV）為計量單位。由UV燈發出的能量也以eV為單位。
如果待測氣體的IP低于燈的輸出能量，那么，這種氣體就可以被離子化。
苯的IP是9.24 eV，它可以被標準配置的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離子化。我們可以從各類化學手冊上和ISC提供的資料上查到各類物質的IP值。
常見物質的電離電位、校正系數以及立即致死量、爆炸下限如下表所列。
| 物質 |
分子式 |
電離電位 |
校正系數 |
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 |
| 氨氣 |
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到底能測量哪些物質？
大量的可以被PID檢測的是含碳的有機化合物。包括：
· 芳香類：含有苯環的系列化合物，比如：苯，甲苯，萘等等。
· 酮類和醛類：含有C=O鍵的化合物。比如：丙酮，甲基已基酮（MEK），乙醛等等。
· 氨和胺類：含N的碳氫化合物。比如二已胺等等。
· 鹵代烴類：比如三氯乙烯（TCE），全氯乙烯（PERC）等等：
· 硫化物類：
· 不飽和烴類：比如丁二烯，異丁烯等等
· 醇類：比如異丙醇（IPA），乙烷等等
· 飽和烴：除了有機物，PID還可以測量一些不含碳的無機氣體：
· 氨
· 半導體氣體：砷、磷化氫等，
· 硫化氫
· 一氧化氮
· 溴和碘類等等。
PID不能測量哪些物質
放射性，空氣(N2, O2, CO2, H2O)，常見毒氣(CO, HCN, SO2)，天然氣(甲烷、乙烷等)，酸性氣體(HCl, HF, HNO3)，氟力昂氣體，臭氧，非揮發性氣體等。
