環(huán)保科普|為什么NHMC測量數(shù)值小于VOCs？

    在VOCs的監(jiān)測中經(jīng)常出現(xiàn)非甲烷總烴的測量數(shù)值要小于總揮發(fā)性有機(jī)物的測量數(shù)值，這是為什么呢？

    FID檢測原理

    FID（氫火焰離子化檢測器）幾乎對所有的有機(jī)物都有響應(yīng)，而對無機(jī)物、惰性氣體或火焰中不解離的物質(zhì)等無響應(yīng)或響應(yīng)很小。

    由于其對烴類靈敏度較高，被廣泛用于揮發(fā)性碳?xì)浠衔锖驮S多含碳化合物的檢測。

    FID的工作原理是以氫氣在空氣中燃燒為能源，載氣（N2）攜帶被分析組分和可燃?xì)猓℉2）從噴嘴進(jìn)入檢側(cè)器，助然氣(空氣)從四周導(dǎo)人，被側(cè)組分在火焰中被解離成正負(fù)離離子，在極化電壓形成的電場中，正負(fù)離子向各自相反的電極移動，形成的離子流被收集極收、輸出，經(jīng)阻抗轉(zhuǎn)化，放大器（放大107～1010倍）便獲得可測量的電信號，F(xiàn)ID離子化的機(jī)理近年才明朗化，但對烴類和非烴類其機(jī)理是不同的。

    為什么非甲烷總烴（NHMC）數(shù)值比VOCs低

    有研究者在對FID檢測器校正因子的理論計算中發(fā)現(xiàn)，對與烴類化合物包括烷烴、烯烴、芳香烴等即對只與碳?xì)湓叵噙B的碳原子其相對離子化效率為100%，也就是幾乎所有的碳原子在FID檢測器上都會有響應(yīng)，而對于一些羥基、羰基、羧基、酯類化合物而言，其相對離子化效率要小于100%，當(dāng)碳氧以單鍵相連時，仍有部分碳可形成CHO+，當(dāng)是碳氧雙鍵相連時，碳原子幾乎不能形成CHO+，其結(jié)果就是FID檢測器對含氧類揮發(fā)性有機(jī)物的響應(yīng)要比烴類化合物的小，其響應(yīng)值大小：烴類化合物＞羥基化合物＞羥基化合物＞羰基化合物＞羧基化合物＞酯類合物。

    有的研究者發(fā)現(xiàn)印刷行業(yè)中非甲烷總烴的測量數(shù)值要小于總揮發(fā)性有機(jī)物的測量數(shù)值，他們認(rèn)為這主要是由于揮發(fā)性有機(jī)物的種類、兩者計算時所選的參比物不同以及檢測器的靈敏度等不同造成的，在印刷行業(yè)中其化合物的種類主要是含氧類化合物，這類化合物在氫火焰離子化檢測器（FID）的響應(yīng)值比較低。

    另外非甲烷總烴進(jìn)行計算時按照標(biāo)準(zhǔn)方法是以碳為參比物進(jìn)行計算濃度，雖然對于烴類化合物，F(xiàn)ID的響應(yīng)值與化合物中含有碳-氫鍵的個數(shù)成正比，但對非烴類化合物，其響應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜，由于所含官能團(tuán)的不同而不同，基本上是只與碳?xì)湓叵噙B的碳原子能轉(zhuǎn)化成甲烷，而與雜原子相連的碳原子則有可能轉(zhuǎn)化成在FID檢測器上沒有響應(yīng)的一氧化碳等，這也可能造成以非甲烷總烴作為評價因子來評價大氣中揮發(fā)性有機(jī)物的污染程度時，使其結(jié)果偏低。

    研究者通過比較化工園區(qū)空氣中非甲烷總烴與揮發(fā)性有機(jī)物的定量關(guān)系，提出了空氣中非甲烷總烴與揮發(fā)性有機(jī)物的定量關(guān)系可以通過有效碳質(zhì)量濃度建立，即非甲烷總烴有效碳質(zhì)量濃度與揮發(fā)性有機(jī)物有效碳質(zhì)量濃度之和相等。

    在VOCs的監(jiān)測中經(jīng)常出現(xiàn)非甲烷總烴的測量數(shù)值要小于總揮發(fā)性有機(jī)物的測量數(shù)值，這是由于總揮發(fā)性有機(jī)物是對廢氣中的單項VOCs物質(zhì)進(jìn)行測量，加和得到VOCs物質(zhì)的總量，以單項VOCs物質(zhì)的質(zhì)量濃度之和計非甲烷總烴的測量是氫火焰離子化檢測器有響應(yīng)的除甲烷外的氣態(tài)有機(jī)化合物的總和，以碳的質(zhì)量濃度計。由于在有些行業(yè)中其廢氣的種類主要是含氧類化合物，這類化合物在氫火焰離子化檢測器（FID）的響應(yīng)值比較低，這造成以非甲烷總烴作為評價因子來評價大氣中揮發(fā)性有機(jī)物的污染程度時，使其結(jié)果偏低。

    相關(guān)產(chǎn)品：

    PF-300便攜式甲烷、總烴和非甲烷總烴測試儀