气体中VOCs检测方案(质谱部件及外设)

HAMAMATSUPHOTONNIISOURBUSINESS VOCs， 挥发性有机化合物 (Volatile Organic Compounds)，是大气中一类广泛存在的重要气态污染物，按照世界卫生组织(WTO， 1989)的定义，其为在常温下，下点50℃~260℃的各种有机化合物。VOCs 不仅对人体健康和生态环境等有直接影响，还可通过参与大气光化学反应生成二次污染物，比如上文提到的臭氧，，以及过氧乙酰硝酸酯、有机气溶胶等，是导致空气污染的重要前体物之一。但由于涉及行业众多，与 SO2、氮氧化物等约束性指标相比，其排放途径更为多样，在监测、治理等环节更具挑战。 随着“大气十条”的深入推进， VOCs 治理正在逐步加码。近年关于 VOCs 防治的相关政策及法规也得以相继出台，想要控制排放，首先是需要对源头进行有效的监测。而目前常见的 VOCs检测方法有光谱、色谱、质谱及其联用技术。 常见VOC监测技术 方法 优点 应用范围 光谱 原位无损分析，代表性强，分析速度快 苯系物和少数低分子量VOCs 色谱 可分辨大多数的VOCs，灵敏度高 烷烃、烯烃、芳香烃 质谱 响应快速，不需要样品预浓缩，检测限低，可同时分析多种物质 烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃、含氧烷烃 色质联用 定性定量均可 同上 早期的分析方法中大多是固体吸附剂吸附-溶剂解吸-气相色谱法，吸附剂对空空样品有富集的作用，虽然方法的检出限较低，测定成本低，但存在采样时间长、分析速度慢，难以进行快速在线分析等缺陷。 相比于其它分析方法，质谱技术具有响应快速，无需复杂前处理，具有高灵敏度、高精度、分析速度快、可同时分析多种物质、可实现在线分析等显著优势。这也使得美国环境保护署建立的多个检测 VOCs标准方法，均采用了质谱法，如 method 8260b、8270c、To-15、To-17等。 制造离子和检测离子，是质谱技术的核心。其中，常见的质谱离子源包括电子电离源(EI)、化学电离源(CI)、大司压化学电离源(APCI)、大气压光致电离离子源(APPI)、快原子轰击电离子源(FAB)、基质辅助激光解析电离源(MALDI)等。在众多质谱离子源当中， APPI 特点独特优势突出，在近年来得到快速发展， 在第65届美国质谱年会 (ASMS2017)， BIEMANN奖章的获得者即是应用 APPI 光电离引发气相自由基方面做出的开创性工作。 而对于 VOCs 而言，光致电离通过使用真空紫外 (Vacuum-Ultraviolet， VUV) 离子化光源产生的光子所携带的高能量使待测化合物电离，属于一种软电离的方式，还具有产生分子离子峰碎片少的优势，使得 VOCs检测的谱图更简洁便于分析。 Analysis data Example 而 VOCs 种类繁多，且“鱼龙混杂”，如果使用常见的 VUV 离子化光源 PID灯，还难以达到“一招致胜”的效果。光致电离离子源 VUV 气灯则可解决这个问题。 Parameter L7293 L13301 Maior features Long lifetime Compact size Light output (relative to L13301 light output) 10 1 Housing* Vacuum flange * Please contact us. Should be prepared by user. Power supply Please feel free to contact us for information on designing housings and vacuum flanges. Parameter L7293 L13301 Unlt Spectral distribution nm Window material MgF2 — Power consumption (Max.) 30 8.5 Aperture diameter (Arc point) o1.0 mm Guaranteed life @ 2000 1000 h Output stability at 230 nm Drift (Max.) +0.3 ±0.25 %/h Fluctuation (p-p)(Max.) 0.005 % Weight 41 11 9 Storage temperature range 0 to+60 Storage humidity range Below 85 % (no condensation) ALife end is defined as the time when the light output intensity at 230 mm falls to 50 % of its initial value or when output fluctuations exceed 0.05%(p-p). When installing a photoionization deuterium lamp to a vacuum device， the method shown below can be used. Sincethe graded glass seal section and MgF2 window of the lamp are mechanically weak， design the installation method sothat excessive force will not be applied to those sections of the lamp. Wear protective gloves to prevent it fromtouching your bare hands when you handle it. Deuterium lamps emit UV light harmful to human body. In addition， UV light generates ozone when it irradiates in anatmosphere containing oxygen.Therefore， please be sure to take a measure against UV leakage and do adequateventilation when UV light generates ozone. Please feel free to contact us for more information about how to usedeuterium lamps. 对比常见的 PID 灯，滨松 VUV 气灯通过提高电离能(最大至10.78ev)， 实现了可电离绝大多数 VOCs的基本功力。 lonization potential 滨松 VUV 气灯光强高，相比于传统 PID 灯可以电离出更多的离子，使得仪器的整体灵敏度有数倍的提高。 除此之外，相比于其其的电离方式，滨松 VUV 氛灯还具备成本低、易于安装等特点。 不同电离方式对比 电离方式 软电离 安装 成本 安全性 EI，CI，FAB等 否 简单→复杂 低→高 高→低 激光 是 复杂 高 低 VUV气灯 (APPI) 是 简单 低 高→低 以下为滨松多款 VUV气灯，都可应用在 VOCs 的检测中。 Line up D2 lamp MgF2 window 目前常见的VOCs检测方法有光谱、色谱、质谱及其联用技术。早期的分析方法中大多是固体吸附剂吸附-溶剂解吸-气相色谱法，吸附剂对空气样品有富集的作用，虽然方法的检出限较低，测定成本低，但存在采样时间长、分析速度慢，难以进行快速在线分析等缺陷。相比于其它分析方法，质谱技术具有响应快速，无需复杂前处理，具有高灵敏度、高精度、分析速度快、可同时分析多种物质、可实现在线分析等显著优势。制造离子和检测离子，是质谱技术的核心。其中，常见的质谱离子源包括电子电离源（EI）、化学电离源（CI）、大气压化学电离源（APCI）、大气压光致电离离子源（APPI）、快原子轰击电离子源（FAB）、基质辅助激光解析电离源（MALDI）等。在众多质谱离子源当中，APPI特点独特优势突出。而对于VOCs而言，光致电离通过使用真空紫外（Vacuum-Ultraviolet, VUV）离子化光源产生的光子所携带的高能量使待测化合物电离，属于一种软电离的方式，还具有产生分子离子峰碎片少的优势，使得VOCs检测的谱图更简洁便于分析。对比常见的PID灯，滨松VUV氘灯通过提高电离能（最大至10.78ev），实现了可电离绝大多数VOCs的基本功力。滨松VUV氘灯光强高，相比于传统PID灯可以电离出更多的离子，使得仪器的整体灵敏度有数倍的提高。除此之外，相比于其它的电离方式，滨松VUV氘灯还具备成本低、易于安装等特点。