VOC即:揮發(fā)性有機物;它們會在常溫下以氣體形式存在。按其化學結(jié)構(gòu)的不同,可以進一步分為八類:烷類、芳烴類、烯類、鹵代烴類、酯類、醛類、酮類和其他。VOC的主要成分有:烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴,它包括:苯系物、有機氯化物、氟里昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。
VOC氣體的主要來源
在室外,VOC氣體主要來自燃料燃燒和交通運輸產(chǎn)生的工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學污染等;
而在室內(nèi)則主要來自燃煤和天然氣等燃燒產(chǎn)物、吸煙、采暖和烹調(diào)等的煙霧,建筑和裝飾材料、家具、 家用電器、清潔劑和人體本身的排放等。
VOC氣體的危害
VOC的危害分為兩個方面:
對人體的危害
VOC氣體對人類的健康造成了巨大的影響。人體暴露在一定濃度的VOC環(huán)境下,會對神經(jīng)系統(tǒng)造成損害和造血功能的破壞,甚至導(dǎo)致癌癥和其他的嚴重疾病。當居室內(nèi)VOC達到了一定的濃度時,短時間內(nèi),人就可以感到頭痛,惡心,發(fā)力等情況,嚴重時會出現(xiàn)抽搐,昏迷等狀況。
對環(huán)境的危害
VOC氣體也會對大氣造成破壞,VOC是導(dǎo)致大氣臭氧濃度增加和區(qū)域光化學煙霧,酸雨,和煙霧復(fù)合污染形成的重要原因之一;VOC是形成PM2.5和臭氧的前體,大氣的PM2.5中,VOC占比超過25%;VOC會總造成溫室效應(yīng),導(dǎo)致全球范圍內(nèi)的升溫。
VOC氣體的檢測
在以前VOC測量方法非常有限,有光電離,火焰離子化,比色管和波長吸收等方法;在實驗室環(huán)境下,有氣相色譜。
然而,這些方法都不適用于緊湊的,局部的,低功耗的空氣質(zhì)量設(shè)備,因為他們都太過笨重或者消耗太多的功率。
VOC對人體和環(huán)境的影響都是非常巨大的,環(huán)保部門對產(chǎn)生VOC工業(yè)廢氣的企業(yè)也是嚴格監(jiān)管,更在這兩年的兩會上陸續(xù)提及打贏環(huán)境污染攻堅戰(zhàn)等各種實際可行的方法舉措,這些都再次印證了環(huán)境對整個社會發(fā)展的重要影響性,由此也衍生出一批專注此類氣體檢測的傳感器。
VOC傳感器主要分為半導(dǎo)體式與PID式傳感器(光電離檢測器)。
半導(dǎo)體式VOC傳感器:當環(huán)境空氣中有被檢測氣體存在時傳感器電導(dǎo)率發(fā)生變化,該氣體的濃度越高,傳感器的電導(dǎo)率就越高。采用簡單的電路即可將這種電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與氣體濃度對應(yīng)的輸出信號。對甲苯、苯、甲醛等有機氣體具有高靈敏度,響應(yīng)及恢復(fù)時間快,體積小穩(wěn)定性好等特點。
PID式VOC傳感器:由紫外光源和氣室構(gòu)成。紫外發(fā)光原理與日光燈管相同,只是頻率高,能量大。被測氣體到達氣室后,被紫外燈發(fā)射的紫外光電離產(chǎn)生電荷流,氣體濃度和電荷流的大小正相關(guān),測量電荷流即可測得氣體濃度。
PID可檢測大多數(shù)的VOC,除了低分子量的碳氫化合物。每一種VOC都有一個光子能量,當有光直射在VOC上時,使其分解成離子,這就是電離電勢或者IP。如果大于IP的光子能量與樣氣相互作用,VOC就被電離(也就是被檢測到)。
PID具備優(yōu)秀的靈敏度,動態(tài)范圍大,可在較高無機氣體濃度背景下測量低ppb的VOC濃度。有較高的靈敏度與高分辨率,體積小,測試穩(wěn)定性高,抗干擾能力強,主要應(yīng)用在室外VOC氣體污染檢測,廣泛適用于便攜式、固定式氣體探測儀,以及各種需要VOC氣體檢測的場合和設(shè)備。