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便攜式傅里葉紅外氣體分析儀在應(yīng)急監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

點(diǎn)擊次數(shù):2362 發(fā)布時(shí)間:2022-09-15

近年來,突發(fā)環(huán)境事件時(shí)有發(fā)生,在發(fā)生污染事故,造成環(huán)境污染的緊急情況下,事故發(fā)生單位和政府必須快速采取措施、鎖定污染物,因此,及時(shí)開展應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作是非常必要的。

根據(jù)《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》等有關(guān)要求,發(fā)生污染事故時(shí),需要對(duì)廠界、輻射區(qū)域范圍內(nèi)大氣敏感點(diǎn)進(jìn)行多方位氣體監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的設(shè)置需要根據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及嚴(yán)重程度來判斷,實(shí)行多點(diǎn)位監(jiān)測(cè)。在監(jiān)測(cè)過程中根據(jù)外部環(huán)境的變化及時(shí)調(diào)整采樣點(diǎn)位。

綜上所述,《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》對(duì)污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)提出很高的要求,由于污染事故具有突發(fā)性、不確定性、擴(kuò)散速度快以及后果的不可控性等特點(diǎn),為了盡快地控制事態(tài)擴(kuò)大、減輕污染危害,對(duì)事故發(fā)生初始階段的應(yīng)急監(jiān)測(cè)尤為重要,同時(shí),對(duì)應(yīng)急監(jiān)測(cè)設(shè)備也提出了極大的挑戰(zhàn)。


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應(yīng)急監(jiān)測(cè)設(shè)備需要具備的性能

便攜性:事故發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)地點(diǎn)具有多樣性,如:山林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)、化工廠爆炸、工業(yè)泄露、加油站爆炸等等,應(yīng)急人員需要在短時(shí)間內(nèi)攜帶設(shè)備前往事故現(xiàn)場(chǎng),并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行移動(dòng)、穿插,這對(duì)設(shè)備的便攜性提出嚴(yán)格要求。

功能性事故類型不同,產(chǎn)生的有毒、有害氣體種類及氣體組分是不同的,這對(duì)分析儀監(jiān)測(cè)氣體組分的數(shù)量、度以及應(yīng)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景提出嚴(yán)苛要求。

快速性:在有限的時(shí)間快速了解事故發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)氣體種類及大致含量是制止事態(tài)擴(kuò)大和減輕污染危害的重要條件,這對(duì)分析儀的檢測(cè)速度、分析周期提出更高要求。

     樂氏科技的便攜式傅里葉紅外氣體分析儀能夠很好地滿足上述條件。儀器搭配了PLS偏小二乘法為化學(xué)計(jì)量方法,采用的光譜預(yù)處理方法,使得儀表在復(fù)雜的環(huán)境空氣中適用性更強(qiáng),測(cè)量結(jié)果更、更科學(xué)。是突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)的好幫手。

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工作原理

采用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)(FTIR Spectrometer)進(jìn)行氣體分析。它不同于色散型紅外分光的原理,是基于對(duì)干涉后的紅外光進(jìn)行傅里葉變換的原理而開發(fā)的紅外光譜儀。主要由紅外光源、光闌、干涉儀(分束器、動(dòng)鏡、定鏡)、樣品室、檢測(cè)器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成。可以對(duì)樣品進(jìn)行定性和精細(xì)定量分析。

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                                                          圖1 光譜信息產(chǎn)生機(jī)理


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                                                                        圖2  光譜信息產(chǎn)生機(jī)理

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產(chǎn)品特點(diǎn)

  1. 測(cè)量精度高,優(yōu)于標(biāo)定的±2%;

  2. 光譜范圍寬;

  3. 高分辨率分析模式;

  4. 定性、定量種類豐富,定性可達(dá)5578種;

  5. 分析周期短、可連續(xù)在線監(jiān)測(cè);

  6. 抗光譜干擾能力強(qiáng);

  7. 預(yù)熱時(shí)間短。

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應(yīng)用案例

2022年9月,樂氏科技在某疾控防疫中心實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),對(duì)用戶提前配制好的混合有機(jī)溶劑進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析(配制的樣品組分包含:苯系物、三氯乙烯、二乙醇、甲酸),以檢驗(yàn)便攜式傅里葉紅外氣體分析儀在分析VOCs性能方面的表現(xiàn)。

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圖3 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)

通過一個(gè)周期的測(cè)試,結(jié)果顯示:傅里葉紅外氣體分析儀能夠非常快速、地檢測(cè)出實(shí)驗(yàn)混合物中的氣體組分,并進(jìn)行定量分析。

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圖4  儀器采集的原始樣品譜圖

樣品原始譜圖中包含有豐富的VOCs組分特征譜帶,說明儀器紅外響應(yīng)非常靈敏。

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圖5 樣品原始譜圖與三氯乙烯標(biāo)準(zhǔn)譜圖比對(duì)

兩者特征譜帶出現(xiàn)的位置及形狀相似度很高,因此儀器地分析出了混合樣品中的三氯乙烯樣品。

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圖6 樣品原始譜圖與苯標(biāo)準(zhǔn)譜圖比對(duì)

樣品原始譜圖與苯標(biāo)準(zhǔn)譜圖在2800cm-1—3200cm-1內(nèi)比對(duì),兩者特征譜帶出現(xiàn)的位置及形狀相似度很高因此儀器分析出了混合樣品中的苯。

通過上述多組對(duì)比,很好地證明樂氏科技便攜式傅里葉紅外氣體分析儀在VOCs分析方面具有很高的紅外靈敏度和響應(yīng),非常適合在環(huán)境空氣應(yīng)急檢測(cè)或職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)行業(yè)的應(yīng)用。




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