VOCs監(jiān)測常用分析技術與原理
氫火焰離子化檢測器(FID)
在FID中分別由收集極與極化極組成一高壓靜電場，F(xiàn)ID噴嘴噴出的氫氣與氧氣被點燃后會產生一個高溫區(qū)，在高溫的作用下，從柱后流出的有機物會被離子化，由于產生離子化的部位在高壓靜電場內，正離子移向收集極（負極），負離子和電子移向極化極（正極），從而就形成了微電流信號。當然氫氣、氮氣和空氣是無機氣體不會被離子化，所以如果柱后無有機氣體流出，F(xiàn)ID就無微電流信號。
光離子化檢測器(PID) 待測氣體吸收紫外燈發(fā)射的高于氣體分子電離能的光子，被電離成正、負離子，在外加電場的作用下離子偏移形成微弱電流。待檢測完成之后，正離子和電子將會重新結合，形成原來的物質，所以光離子化檢測方法不具有破壞性，待測物質在檢測之后，還可以在后續(xù)分析中作進一步的研究。 質譜檢測器(MSD) 質譜檢測器是將待測物質置于離子源中電離形成帶電離子，讓離子加速并通過磁場或電場后，離子將按質荷比(m/z)大小分離，準確測定物質的分子量，質譜法是唯一可以確定分子式的方法。 傅立葉變換紅外光譜(FTIR)法 傅立葉變換紅外光譜儀被稱為第三代紅外光譜儀，利用麥克爾遜干涉儀將兩束光程差按一定速度變化的復色紅外光相互干涉，形成干涉光，再與樣品作用。探測器將得到的干涉信號送入到計算機進行傅立葉變化的數(shù)學處理，把干涉圖還原成光譜圖。 差分吸收光譜（DOAS） 差分吸收光譜是利用氣體分子的窄帶吸收特性來鑒別氣體成分,并根據(jù)窄帶吸收強度來推演出微量氣體的濃度，常分為主動DOAS和被動DOAS，或長光程DOAS和短光程DOAS。 質子轉移反應（PTR） 質子轉移反應，主要由三部分構成：離子源、漂移管和質譜檢測器，水蒸氣在離子源中經空心陰極放電被轉化成高濃度的H3O+。H3O+在電場的作用下進入漂移管中與VOCs發(fā)生質子轉移反應，生成離子RH+。然后H3O+和反應生成的RH+一起進入質譜檢測器得到檢測。中國科學院合肥物質研究院對離子源進行改進增加了70evEI雙離子源，使可檢測的物種從30種左右提高到300種。 飛行時間質譜（TOF） 飛行時間質譜是在真空下，氣體樣本首先通過微孔取樣，然后到達離子源，由脈沖電場送入飛行時間模塊。然后使用垂直于送入方向的脈沖電場對離子進行加速。在V或者W型飛行之后，達到檢查器。 單光子軟電離（SPI） 單光子軟電離是樣氣通過聚二甲基硅氧烷膜(PDMS) ，經毛細管進入電離區(qū)，紫外燈將電離能低于10.6eV的有機物分子電離成分子離子(最高能達12eV)，離子聚焦后傳輸進入加速反射式飛行時間質量分析器(TOFMS)，由檢測器獲得信號。 紫外軟電離（UVSI-TOF-MS） 紫外軟電離是基于UV軟電離技術與TOFMS技術相結合的原理，空氣樣品由毛細管直接引進電離區(qū)實現(xiàn)電離，離子在射頻四極+直流四極+靜電透鏡的組合傳輸下，飛行時間質量分析器實現(xiàn)分離和檢測。 氣相色譜（GC） 氣相色譜是用氣體作為移動相的色譜法。分為氣固色譜法和氣液色譜法。由盛在管柱內的吸附劑，或惰性固體上涂著液體的固定相和不斷通過管柱的氣體的流動相組成。將欲分離、分析的樣品從管柱一端加入后，由于固定相對樣品中各組分吸附或溶解能力不同，即各組分在固定相和流動相之間的分配系數(shù)有差別，當組分在兩相中反復多次進行分配并隨移動相向前移動時，各組分沿管柱運動的速度就不同，分配系數(shù)小的組分被固定相滯留的時間短，能較快地從色譜柱末端流出。以各組分從柱末端流出的濃度c對進樣后的時間t作圖，得到的圖稱為色譜圖。
