Produkt-Neuheit
Reaktionsfaktoren des ION Science PID-Gassensors
20.03.2025
PID-Gassensor-Reaktion
Die ION Science MiniPID 2 VOC-Gassensoren reagieren auf eine breite Palette organischer und einiger anorganischer gasförmiger und flüchtiger Chemikalien („flüchtige Stoffe“). Damit der PID-Sensor auf flüchtige Stoffe reagieren kann, muss die Photonenenergie der Lampe größer sein als ihre Ionisierungsenergie (IE). Ion Science PIDs sind mit Lampen erhältlich, die Licht mit einer maximalen Energie von 10,0 eV, 10,6 eV und 11,7 eV emittieren. Dieser technische Artikel listet die Reaktionsfaktoren („RFs“) für über 900 flüchtige Stoffe auf, wobei PIDs diese Lampen verwenden. Der RF setzt die Empfindlichkeit des PIDs gegenüber flüchtigen Stoffen ins Verhältnis zur Empfindlichkeit gegenüber dem Standard-Kalibriergas Isobutylen. Je höher der RF, desto geringer die Empfindlichkeit.
Isobutylen als Referenzgas
Idealerweise würde die PID-Reaktion auf einen flüchtigen chemischen Stoff mit einer niedrigen Konzentration des Stoffes in der Luft kalibriert. Dies ist jedoch oft nicht praktikabel. Isobutylen wird dann zur Kalibrierung des PID verwendet, und ein Responsefaktor (RF) wird verwendet, um die mit Isobutylen kalibrierte Messung in eine Messung des flüchtigen Stoffes umzurechnen:
Konzentration der Zielchemikalie = Isobutylen-kalibrierte Messung x RF
Beispielsweise beträgt die RF von Anisol 0,59 mit einer 10,6 eV-Lampe. Das bedeutet, dass 0,59 ppm Anisol die gleiche PID-Reaktion liefert wie 1 ppm Isobutylen. Eine Reaktion von 10 ppm auf Anisol von einer Isobutylen-kalibrierten Einheit würde Folgendes bedeuten:
Anisolkonzentration = 10 ppm x 0,59 = 5,9 ppm
Gemische
Der MiniPID 2-Sensor reagiert auf alle vorhandenen detektierbaren flüchtigen Bestandteile. Die Konzentration jeder einzelnen Komponente kann nicht gemessen werden. Ist die Zusammensetzung eines Gemisches bekannt, lässt sich der Gesamtreaktionsfaktor wie folgt berechnen:
RF = 1/[X1/RF1 + X2/RF2 + X3/RF3 ….]
wobei X1, X2 und X3 die Molenbrüche der Komponenten 1, 2 und 3 usw. sind. Besteht beispielsweise ein Gemisch aus 20 % Anisol (RF = 0,59), 30 % Aceton (RF = 1,17) und 50 % Ethanol (RF = 11), beträgt der Gesamtreaktionsfaktor:
RF = 1/[(0,2/0,59) + (0,3/1,17) + (0,5/11)] = 1,56
Mit diesem Faktor lässt sich die Konzentration der einzelnen Komponenten rekonstruieren. Um beispielsweise die Belastung von Arbeitern in der Nähe eines Bottichs zu messen, in dem das oben genannte flüchtige Gemisch entsteht, wird der PID mit Isobutylen kalibriert und der Reaktionsfaktor auf 1,56 eingestellt. Beträgt der Gesamtwert 100 ppm, beträgt die Anisolkonzentration 20 ppm, die Acetonkonzentration 30 ppm und die Ethanolkonzentration 50 ppm.
ION SENSE (ION Science Ltd)