En onlinemonitor for flygtige organiske forbindelser (VOC) er en enhed, der bruges til at detektere og overvåge koncentrationen af flygtige organiske forbindelser (VOC'er) i miljøet. Det er meget udbredt inden for områder som overvågning af luftforurening, overvågning af industrielle emissioner og miljøbeskyttelse. VOC'er er en klasse af flygtige, let fordampede organiske forbindelser, der eksisterer som gasser ved stuetemperatur. Disse stoffer udgør potentielle farer for luftkvaliteten og menneskers sundhed, hvilket gør VOC-overvågning ekstremt vigtig.
Fælles principper for online VOC-monitorer omfatter fotoioniseringsdetektion (PID), ikke-deutereret infrarød (NDIR) og elektrokemisk registrering.
1. Fotoioniseringsdetektion (PID)
Fotoioniseringsdetektion er i øjeblikket den mest almindelige metode, der bruges i online VOC-monitorer. Princippet er som følger:
Arbejdsprincip: PID-princippet involverer bestråling af en gasprøve med ultraviolet lys fra en UV-lyskilde (såsom en deuteriumlampe). VOC-molekyler exciteres af UV-lyset, ioniserer og frigiver elektroner. Antallet af ioner i gassen er proportional med VOC-koncentrationen. Ioner styres af et elektrisk felt og registreres af en detektor (normalt et galvanometer), som giver VOC-koncentrationen.
Fordele: Høj følsomhed, i stand til at detektere lave koncentrationer af VOC'er. Ydermere er den anvendelig til en lang række organiske forbindelser, og PID kan detektere de fleste flygtige organiske forbindelser.
Ulemper: Væsentligt påvirket af fugt og temperatur kan miljøfaktorer forvrænge måleresultaterne. Desuden kan den ikke skelne mellem forskellige VOC-typer, kun detektere den samlede mængde og kan ikke nøjagtigt skelne mellem individuelle VOC'er.
2. Ikke-dispersiv infrarød absorption (NDIR)
NDIR-metoden bestemmer VOC-koncentrationen ved at måle absorptionen af infrarødt lys af en specifik bølgelængde af gasmolekyler. Princippet er som følger:
Arbejdsprincip: VOC-molekyler absorberer infrarødt lys af en bestemt bølgelængde. Instrumentet bruger en infrarød lyskilde til at udsende en lysstråle med en bestemt bølgelængde, som passerer gennem gasprøven. Strålen passerer derefter gennem detektoren, hvor intensiteten af absorptionen måles. Absorptionsgraden er proportional med gaskoncentrationen. NDIR bruges almindeligvis til at detektere komponenter som CO₂ og CH4 i organiske gasser.
Fordele: Hurtig responstid, velegnet til online overvågning. God stabilitet og væsentligt upåvirket af miljøfaktorer.
Ulemper: Kan kun detektere specifikke gasser og visse flygtige organiske forbindelser, ikke alle VOC'er. Begrænset opløsning, hvilket gør det vanskeligt at skelne gasser med lignende koncentrationer.
3. Elektrokemisk sansning
Elektrokemisk sensing er en VOC-målemetode baseret på princippet om elektrokemisk reaktion. Princippet er som følger:
Arbejdsprincip: Gas passerer gennem en elektrokemisk sensor, hvor den reagerer med elektroder og genererer en strøm- eller spændingsændring. Strømmens størrelse er proportional med gaskoncentrationen. Elektrokemiske sensorer har generelt høj selektivitet og kan skelne mellem forskellige typer VOC'er.
Fordele: Høj følsomhed, i stand til at detektere lave koncentrationer af VOC'er. Desuden er elektrokemiske sensorer billigere sammenlignet med andre metoder.
Ulemper: Langsom respons, ikke så hurtig som metoder som PID. Desuden har elektrokemiske sensorer en begrænset levetid og kræver regelmæssig udskiftning.
Forskellige VOC-detektorer bruger forskellige detektionsprincipper, hver med sine egne fordele og ulemper. I praktiske anvendelser afhænger valget af princip hovedsageligt af overvågningskravene, såsom typen af overvåget stof, følsomhedskrav, responstid og omkostninger.