3.1 VOC 监测仪或称光离子化有机挥发物检测仪
典型代表产品是美国Rae systems 推出的 PGM 系列、PE Photovac's 2020、英国离子科学公司的光离子化有机挥发物检测仪。它们的特点是体积小,重量轻,响应时间短,无需任何化学试剂和载气就可进行直接检测。主要用于复杂环境污染综合快速评价,而无需了解污染组分的细节;突发性环境污染事故的评估;污染源的跟踪与调查;车间、工作场所、室内空气质量检测;石油化工领域地下管线、有机挥发物储存罐微小跑冒滴漏查找;空气净化设备净化效率检查及个人防护等。主要缺点是没有分析能力。所得的结果,只是有机挥发物的粗略估计,不知所测化合物的种类与组成;由于所测气体各组分响应因子不同,因此两个同样的测试结果,不能说明两者浓度相同,除非是已知化合物的检测。
3.2 便携式超高灵敏度光离子化气相色谱仪
典型的代表产品是北京东西分析仪器有限公司生产的GC-4400 型 便携式光离子化气相色谱仪。由于光离子化检测器使用图4-2 所示的真空紫外无极气体放电灯,因此具有灵敏度高,检出限低,可进行ppb 级痕量气体分析与检测。与(三—3.1 节)所述VOCs 分析仪相比,由于它配备了色谱柱,因此具有普通气相色谱仪一样的分析性能,具备定性、定量分析能力;换句话说,它可以测定混合气体中所含各种组分,给出各种组分的含量。与配备FID(火焰离子化检测器)的气相色谱仪相比,它体积小、重量轻、灵敏度高、可在现场进行清洁环境中痕量气体分析,并且无需氢气和助燃气体,只以空气作载气,属于非破坏性、本质安全型仪器。主要应用于环境保护、劳动卫生、商品检验、石油化工、公安、国防等领域,痕量气体定性、定量分析。
3.3 控温型光离子化气相色谱仪
典型代表产品是美国HNU System Inc.的Driscoll 等研制的Model 501-B & 301-B 自动气相色谱仪。它所使用的是图2-1 所示的真空紫外光源。由于它增加了程序升温控制系统,因此它不仅可以进行气体样品分析,还可以进行高沸点及半挥发性化合物样品分析。适用范围较宽广,要求使用高纯氮作载气。由于增加了加热控温系统,体积、重量和能耗有较大幅度增加,多应用于实验室和有市电供应场所,其灵敏度低于(三—3.2 节)所述气相色谱仪10 倍,但高于配置FID的气相色谱仪。4.国产便携式光离子化气相色谱仪产业化生产现状我国研究、开发光离子化分析检测及其应用技术已有十六、七年的历史,形成了一系列科研成果[8] 9] [10],但由于种种原因,始终未能实现商品化生产。北京东西分析仪器有限公司已成功开发并产业化生产出具有我国独立自主的知识产权的GC-4400 型便携式光离子化气相色谱仪,获得2005 年度BCEIA 金奖和科技部创新基金重点支持(立项号:05C26211100048)。见图4-3:

图4-3 GC-4400 型便携式光离子化气相色谱仪
4.1 检测原理
该仪器使用一只具有10.6eV 能量的真空紫外无极放电灯作为光源。这种高能真空紫外辐射可使空气中大多数有机物和部分无机物电离,但仍保持空气中的基本成分如N2、O2、H2O、CO2不被电离(这些物质的电离电位大于10.6eV)。被测物质的成分由色谱柱分离后进入离子化室,经过真空紫外无极放电灯照射电离,然后测量离子电流的大小,就可知道物质的含量。
物质的种类根据色谱柱保留时间定性。
4.2 便携式光离子化气相色谱仪要特点
a. 灵敏度高、检出限低。可检测浓度低达0.3ppb 或更低浓度的气体,无需化学前处理或予浓缩,直接进样分析,结果准确、可靠。
b. 线性范围宽。既可以进行痕量气(汽)体分析,又可以进行浓度高达几百ppm 气(汽)体分析。
c. 仪器重量轻。机动灵活,尤其适于环境污染事故应急监测和现场分析d. 与通常使用的带有氢火焰检测器(FID)的气相色谱仪不同,它无需氢气、助燃气体和高纯氮气,只使用普通空气。
e. 无需化学前处理、浓缩、富集、吸附-热解析,直接进样分析,结果准确、可靠.
f. 水中有机挥发物分析,无需吹扫-捕集装置,顶空取样直接进样检测.
g. 非破坏性检测,可进行二次分析.
h. 本质安全.
4.3 便携式光离子化气相色谱仪主要用途
环境保护、居室内空气污染监测、食品安全、防化与反恐战争、航空与航天等一切要求进行痕量气(汽)体分析的部门。可检测的主要化合物如下 :
环氧乙烷、氯乙烯、氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、乙烷、烷烃(直到辛烷)、异戊二烯、乙烯、丙烯、丁烯、二氯甲烷及其它氯甲烷类,轻质氯苯类、硫化氢、轻质硫醇类、有机硫(直至二甲基二硫)、丙酮、甲基乙基酮、胂、磷化氢、乙醛、醛类(直至己醛)、乙二醇醚类、氟氯烃类(氟里昂)、异氰酸甲脂、氯乙烷类、环己酮、丙烯酸乙酯、轻质醇类等。

