Online monitor prchavých organických zlúčenín (VOC) je zariadenie používané na detekciu a monitorovanie koncentrácie prchavých organických zlúčenín (VOC) v životnom prostredí. Je široko používaný v oblastiach, ako je monitorovanie znečistenia ovzdušia, monitorovanie priemyselných emisií a ochrana životného prostredia. VOC sú triedou prchavých, ľahko odpariteľných organických zlúčenín, ktoré existujú ako plyny pri izbovej teplote. Tieto látky predstavujú potenciálne nebezpečenstvo pre kvalitu ovzdušia a ľudské zdravie, preto je monitorovanie VOC mimoriadne dôležité.
Spoločné princípy pre online monitory VOC zahŕňajú fotoionizačnú detekciu (PID), ne-deuterované infračervené (NDIR) a elektrochemické snímanie.
1. Fotoionizačná detekcia (PID)
Detekcia fotoionizácie je v súčasnosti najbežnejšou metódou používanou v online monitoroch VOC. Princíp je nasledovný:
Pracovný princíp: Princíp PID zahŕňa ožarovanie vzorky plynu ultrafialovým svetlom zo zdroja UV svetla (ako je deutériová lampa). Molekuly VOC sú excitované UV svetlom, pričom ionizujú a uvoľňujú elektróny. Počet iónov v plyne je úmerný koncentrácii VOC. Ióny sú vedené elektrickým poľom a zaznamenávané detektorom (zvyčajne galvanometrom), ktorý poskytuje koncentráciu VOC.
Výhody: Vysoká citlivosť, schopnosť detekovať nízke koncentrácie VOC. Okrem toho je použiteľný pre širokú škálu organických zlúčenín a PID dokáže detekovať väčšinu prchavých organických zlúčenín.
Nevýhody: Výrazne ovplyvnené vlhkosťou a teplotou, faktory prostredia môžu skresliť výsledky merania. Okrem toho nedokáže rozlíšiť medzi rôznymi typmi VOC, zisťuje len celkové množstvo a nedokáže presne rozlíšiť jednotlivé VOC.
2. Ne-disperzná infračervená absorpcia (NDIR)
Metóda NDIR určuje koncentráciu VOC meraním absorpcie infračerveného svetla špecifickej vlnovej dĺžky molekulami plynu. Princíp je nasledovný:
Princíp činnosti: Molekuly VOC absorbujú infračervené svetlo špecifickej vlnovej dĺžky. Prístroj využíva zdroj infračerveného svetla na vyžarovanie lúča svetla špecifickej vlnovej dĺžky, ktorý prechádza cez vzorku plynu. Lúč potom prechádza cez detektor, kde sa meria intenzita absorpcie. Stupeň absorpcie je úmerný koncentrácii plynu. NDIR sa bežne používa na detekciu zložiek, ako sú CO₂ a CH4 v organických plynoch.
Výhody: Rýchla doba odozvy, vhodná na online monitorovanie. Dobrá stabilita a výrazne neovplyvnená environmentálnymi faktormi.
Nevýhody: Dokáže detekovať iba špecifické plyny a určité prchavé organické zlúčeniny, nie všetky VOC. Obmedzené rozlíšenie, ktoré sťažuje rozlíšenie plynov s podobnými koncentráciami.
3. Elektrochemické snímanie
Elektrochemické snímanie je metóda merania VOC založená na princípe elektrochemickej reakcie. Princíp je nasledovný:
Princíp činnosti: Plyn prechádza cez elektrochemický senzor, kde reaguje s elektródami, pričom generuje zmenu prúdu alebo napätia. Veľkosť prúdu je úmerná koncentrácii plynu. Elektrochemické senzory majú vo všeobecnosti vysokú selektivitu a dokážu rozlišovať medzi rôznymi typmi VOC.
Výhody: Vysoká citlivosť, schopnosť detekovať nízke koncentrácie VOC. Okrem toho sú elektrochemické senzory v porovnaní s inými metódami lacnejšie.
Nevýhody: Pomalá odozva, nie taká rýchla ako metódy ako PID. Okrem toho majú elektrochemické senzory obmedzenú životnosť a vyžadujú pravidelnú výmenu.
Rôzne detektory VOC používajú rôzne princípy detekcie, z ktorých každý má svoje výhody a nevýhody. V praktických aplikáciách výber princípu závisí hlavne od požiadaviek na monitorovanie, ako je typ monitorovanej látky, požiadavky na citlivosť, čas odozvy a náklady.