Spletni monitor hlapnih organskih spojin (HOS) je naprava, ki se uporablja za zaznavanje in spremljanje koncentracije hlapnih organskih spojin (HOS) v okolju. Široko se uporablja na področjih, kot so spremljanje onesnaženosti zraka, spremljanje industrijskih emisij in varstvo okolja. VOC so razred hlapnih organskih spojin, ki zlahka izhlapijo in obstajajo kot plini pri sobni temperaturi. Te snovi predstavljajo potencialno nevarnost za kakovost zraka in zdravje ljudi, zato je spremljanje VOC izjemno pomembno.
Splošna načela za spletne monitorje VOC vključujejo fotoionizacijsko zaznavanje (PID), ne-devterirano infrardeče (NDIR) in elektrokemijsko zaznavanje.
1. Fotoionizacijsko zaznavanje (PID)
Fotoionizacijsko odkrivanje je trenutno najpogostejša metoda, ki se uporablja v spletnih monitorjih VOC. Načelo je naslednje:
Načelo delovanja: Načelo PID vključuje obsevanje vzorca plina z ultravijolično svetlobo iz vira UV svetlobe (kot je devterijeva svetilka). Molekule VOC vzbudi UV svetloba, ionizirajo in sproščajo elektrone. Število ionov v plinu je sorazmerno s koncentracijo VOC. Ione vodi električno polje in beleži detektor (običajno galvanometer), ki zagotavlja koncentracijo VOC.
Prednosti: Visoka občutljivost, zmožnost zaznavanja nizkih koncentracij HOS. Poleg tega je uporaben za širok spekter organskih spojin, PID pa lahko zazna večino hlapnih organskih spojin.
Slabosti: Vlažnost in temperatura močno vplivata, okoljski dejavniki lahko popačijo rezultate meritev. Poleg tega ne more razlikovati med različnimi vrstami HOS, zazna samo skupno količino, in ne more natančno razlikovati med posameznimi HOS.
2. Ne-disperzivna infrardeča absorpcija (NDIR)
Metoda NDIR določa koncentracijo VOC z merjenjem absorpcije infrardeče svetlobe določene valovne dolžine s strani molekul plina. Načelo je naslednje:
Princip delovanja: Molekule VOC absorbirajo infrardečo svetlobo določene valovne dolžine. Instrument uporablja vir infrardeče svetlobe za oddajanje žarka svetlobe določene valovne dolžine, ki prehaja skozi vzorec plina. Nato gre žarek skozi detektor, kjer se izmeri intenzivnost absorpcije. Stopnja absorpcije je sorazmerna s koncentracijo plina. NDIR se običajno uporablja za odkrivanje sestavin, kot sta CO₂ in CH₄ v organskih plinih.
Prednosti: Hiter odzivni čas, primeren za spletno spremljanje. Dobra stabilnost in precejšen vpliv okoljskih dejavnikov.
Slabosti: Lahko zazna samo določene pline in nekatere hlapne organske spojine, ne vseh HOS. Omejena ločljivost, zaradi česar je težko razlikovati pline s podobnimi koncentracijami.
3. Elektrokemijsko zaznavanje
Elektrokemično zaznavanje je metoda merjenja VOC, ki temelji na principu elektrokemične reakcije. Načelo je naslednje:
Načelo delovanja: Plin prehaja skozi elektrokemični senzor, kjer reagira z elektrodami, kar povzroči spremembo toka ali napetosti. Velikost toka je sorazmerna s koncentracijo plina. Elektrokemični senzorji imajo na splošno visoko selektivnost in lahko razlikujejo med različnimi vrstami HOS.
Prednosti: Visoka občutljivost, zmožnost zaznavanja nizkih koncentracij HOS. Poleg tega so v primerjavi z drugimi metodami elektrokemični senzorji cenejši.
Slabosti: Počasen odziv, ni tako hiter kot metode, kot je PID. Poleg tega imajo elektrokemični senzorji omejeno življenjsko dobo in zahtevajo redno menjavo.
Različni detektorji HOS uporabljajo različne principe zaznavanja, od katerih ima vsak svoje prednosti in slabosti. V praktičnih aplikacijah je izbira načela v glavnem odvisna od zahtev za spremljanje, kot so vrsta nadzorovane snovi, zahteve glede občutljivosti, odzivni čas in stroški.