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便攜式傅里葉紅外氣體分析儀在應(yīng)急監(jiān)測方面的應(yīng)用
近年來,突發(fā)環(huán)境事件時有發(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,及時開展應(yīng)急監(jiān)測工作是非常必要的。
根據(jù)《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》等有關(guān)要求,發(fā)生污染事故時,需要對廠界、輻射區(qū)域范圍內(nèi)大氣敏感點進行多方位氣體監(jiān)測。監(jiān)測點位的設(shè)置需要根據(jù)事故現(xiàn)場環(huán)境及嚴重程度來判斷,實行多點位監(jiān)測。在監(jiān)測過程中根據(jù)外部環(huán)境的變化及時調(diào)整采樣點位。
綜上所述,《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》對污染事故應(yīng)急監(jiān)測提出很高的要求,由于污染事故具有突發(fā)性、不確定性、擴散速度快以及后果的不可控性等特點,為了盡快地控制事態(tài)擴大、減輕污染危害,對事故發(fā)生初始階段的應(yīng)急監(jiān)測尤為重要,同時,對應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備也提出了極大的挑戰(zhàn)。
應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備需要具備的性能
便攜性:事故發(fā)生現(xiàn)場地點具有多樣性,如:山林火災(zāi)的監(jiān)測、化工廠爆炸、工業(yè)泄露、加油站爆炸等等,應(yīng)急人員需要在短時間內(nèi)攜帶設(shè)備前往事故現(xiàn)場,并在現(xiàn)場進行移動、穿插,這對設(shè)備的便攜性提出嚴格要求。
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,這對分析儀監(jiān)測氣體組分的數(shù)量、度以及應(yīng)對復(fù)雜場景提出嚴苛要求。
快速性:在有限的時間快速了解事故發(fā)生現(xiàn)場氣體種類及大致含量是制止事態(tài)擴大和減輕污染危害的重要條件,這對分析儀的檢測速度、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偏小二乘法作為化學(xué)計量方法,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,測量結(jié)果更、更科學(xué)。是突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測的好幫手。
工作原理
采用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)(FTIR Spectrometer)進行氣體分析。它不同于色散型紅外分光的原理,是基于對干涉后的紅外光進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、動鏡、定鏡)、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成??梢詫悠愤M行定性和精細定量分析。
圖1 光譜信息產(chǎn)生機理
圖2 光譜信息產(chǎn)生機理
產(chǎn)品特點
測量精度高,優(yōu)于標定的±2%;
光譜范圍寬;
高分辨率分析模式;
定性、定量種類豐富,定性可達5578種;
分析周期短、可連續(xù)在線監(jiān)測;
抗光譜干擾能力強;
預(yù)熱時間短。
應(yīng)用案例
2022年9月,樂氏科技在某疾控防疫中心實驗室現(xiàn)場試驗,對用戶提前配制好的混合有機溶劑進行現(xiàn)場分析(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)。
圖3 實驗室測試現(xiàn)場
通過一個周期的測試,結(jié)果顯示:傅里葉紅外氣體分析儀能夠非??焖?、地檢測出實驗混合物中的氣體組分,并進行定量分析。
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。
圖5 樣品原始譜圖與三氯乙烯標準譜圖比對
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。
圖6 樣品原始譜圖與苯標準譜圖比對
樣品原始譜圖與苯標準譜圖在2800cm-1—3200cm-1內(nèi)比對,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)急檢測或職業(yè)衛(wèi)生檢測行業(yè)的應(yīng)用。