VOCs气体检测仪PID和含碳氢化合物的有机物检测仪FID,两者有什么区别?
PID(光离子化检测器)和FID(火焰离子化检测器)是气体检测仪中常用的两种检测技术,它们在原理、适用范围、优缺点等方面有显著区别。
一、检测原理
PID(光离子化检测器)
1、原理:利用紫外光(UV)照射待测气体,使气体分子电离(失去电子),产生正离子和电子。这些带电粒子
在电场作用下形成电流,电流大小与气体浓度成正比。
2、关键参数:
* 电离能(IP):不同气体需要不同能量的紫外光才能电离(PID的UV灯电离能通常为8.4–11.7 eV)。
* 可检测气体:电离能低于UV灯能量的挥发性有机化合物(VOCs)。
FID(火焰离子化检测器)
1、原理:将气体样品引入氢气-空气火焰中,有机化合物在火焰中燃烧产生碳正离子和电子,形成微电流。电流
大小与有机物浓度成正比。
2、关键参数:
* 燃烧条件:需要氢气(H₂)和空气作为助燃气体。
* 可检测气体:几乎所有含碳氢化合物(HCs)的有机物(如甲烷、苯、汽油蒸气等)。
二、适用气体范围
PID:可检测挥发性有机化合物(VOCs)(如苯、甲苯、甲醛、汽油蒸气等),应用于工业安全、环境监测、泄漏检测 (VOCs)。不可检测无机气体(如CO、H₂S、NH₃等),电离能高于UV灯能量的VOCs(如部分高沸点有机物)。
FID:可检测含碳氢化合物的有机物(如甲烷、丙烷、柴油、酒精等),应用于石油化工、燃气泄漏检测、燃烧效率分析。
不可检测无机气体(如CO、CO₂、H₂S等),不含碳氢的有机物(极少数例外,如甲醛在特定条件下可能被检测)。
三、 灵敏度与检测限
PID:灵敏度高(可检测ppb级VOCs),对低浓度VOCs响应快,适合快速筛查。
FID:灵敏度略低于PID(通常为ppm级),对高浓度有机物更稳定,适合定量分析。
四、优缺点对比
PID:
优点:便携、响应快,对VOCs灵敏度高,可检测多种有机物;
缺点:不能检测无机气体,高浓度有机物可能导致“饱和",UV灯寿命有限。
FID:
优点:对碳氢化合物响应稳定,适合高浓度检测, 抗干扰能力强;
缺点:需要氢气(易燃易爆,需安全措施),不能检测无机气体,设备较笨重。
五、安全性对比
PID:无明火,适合危险环境(如爆炸性气体场所)。
FID:需要氢气火焰,存在安全隐患(需防爆设计)。
六:在检测未知气体时,选择 FID(火焰离子化检测器) 还是 PID(光离子化检测器)?
选PID:
适用场景:怀疑气体是 挥发性有机化合物(VOCs)(如苯、甲醛、甲苯等),需要 快速筛查或便携检测(PID无明火,适合危险环境),检测低浓度有机物(PID灵敏度高,可检测ppb级VOCs),环境中 无氢气(避免FID的安全风险)。
典型应用:环境监测(如空气中的VOCs污染),工业安全(如化学品泄漏检测),室内空气质量检测(如甲醛、苯系物)。
选FID:
适用场景:怀疑气体是 含碳氢的有机物(如烃类、VOCs、燃料蒸气等),需要检测 高浓度有机物(FID对高浓度更稳定,PID可能饱和),环境中可能存在 氢气(H₂)(PID有UV灯,氢气可能干扰或引发危险)。
典型应用:石油化工泄漏检测(如甲烷、汽油蒸气),天然气(CH₄)或液化石油气(LPG)检测,工业燃烧效率分析(如锅炉废气中的HCs)。
实际操作建议:
先尝试PID:如果PID有响应(信号上升),则可能是VOCs,继续用PID检测,如果PID无响应(基线不变),则可能不是VOCs,需考虑FID或其他检测器。再尝试FID:如果怀疑是碳氢化合物(如燃料蒸气、烃类),用FID检测,如果FID有响应(信号上升),则确认是含碳氢有机物。结合其他检测手段:如果PID和FID均无响应,可能是无机气体(如CO、H₂S),需使用电化学传感器或红外检测器,如果怀疑是特殊气体(如氢气),需用专用检测仪(如氢气探测器)。