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PID和FID传感器的区别

有水有渝

2017/03/25

气相色谱（GC）

光离子化检测器（PID）和火焰离子化检测器（FID）的区别PID和FID的区别
光离子化检测器（简称PID）和火焰离子化检测器（简称FID）是对低浓度气体和有机蒸汽具有很好灵敏度的检测器，优化的配置可以检测不同的气体和有机蒸汽。这两种技术都能检测到ppm水平的浓度，但是它们所采用的是不同的检测方法。每种检测技术都有它的优点和不足，针对特殊的应用就要选用最适合的检测技术来检测。总的来说，PID体积小巧、重量轻、使用简单，因此它具有很好的便携性能。
PID和FID的工作方式
PID是采用一个紫外灯来离子化样品气体，从而检测其浓度。当样品分子吸收到高紫外线能量时，分子被电离成带正负电荷的离子，这些离子被电荷传感器感受到，形成电流信号。紫外线电离的只是小部分VOC分子，因此在电离后它们还能结合成完整的分子，以便对样品做进一步的分析。
FID是采用氢火焰的办法将样品气体进行电离，这些电离的离子可以很容易的被电极检测到，这些样气被完全的烧尽。因此FID的检测对样品是有破坏性的，检测完毕后排出的样品是不能在用来做进一步分析。
为何PID和FID的读数不一样？
因为PID和FID有不同的灵敏度，且是用不同的气体来标定的。
PID对不同气体的灵敏度排列
芳香族化合物和碘化物 > 石蜡、酮、醚、胺、硫化物 > 酯、醛、醇、脂肪 > 卤化脂、乙烷 > 甲烷（没响应）。
FID对不同气体的灵敏度排列
芳香族化合物和长链化合物 > 短链化合物（甲烷等）> 氯、溴和碘及其化合物。
因此在同样的气流情况下，我们同时用PID和FID来检测会得到不同的数据。总的来讲，PID是对官能团的一个响应，FID是对碳链的响应。只有像丙烷、异丁烯、丙酮这样的分子，PID和FID对它们的响应灵敏度十分相近，另外，使用不同的PID灯还会有不同的灵敏度。例如丁醇在9.8、10.6和11.6eV 的灯下灵敏度分别为1、15、50。此外 ,多数现场使用的便携式FID有一个火焰隔绝装置，控制火焰，使传感器具有防爆性能。当有大分子缓慢扩散到FID的传感器时往往补偿了响应的不足，而PID可通过选择不同能量的灯来避免一些化合物的干扰，或者选择最高能量的灯来检测最广谱的化合物，因此可以说FID与PID相比是一个更广谱的检测器它没有任何选择性。
甲烷的响应和干扰
FID常用甲烷来标定，但是PID对甲烷没有任何的响应，需要有一个12.6eV的紫外光源才能将甲烷离子化，目前PID是不能做到的。因此FID是检测天然气（主要有甲烷组成）的有利武器。另一方面，PID能很好的检测垃圾填埋场的有毒VOC，如果用FID来检测垃圾填埋场的VOC 那么现场的甲烷气体会对FID产生极大的干扰。
两者的检测极限、范围和线性
　　FID能检测1~50000ppm；PID能检测1ppb~4000ppm 或0.1ppm~10000ppm的VOC， PID可以检测更低浓度的VOC，在高浓度 (>1000ppm) 情况下, FID有更好的线性。
高湿度
一般情况，湿度对FID没有任何影响，因为火焰能将湿度清除，除非有水直接进入到传感器中。PID 在高湿度情况下会降低响应，通过对传感器的清理和维护可以避免因湿度产生的滞后响应。
惰性气体
PID能在像氮气或氩气的惰性气体环境中直接检测VOC ，响应不会随惰性气体浓度的变化有任何的影响。FID的工作原理要求有固定浓度的氧气存在，便携式FID的氧气来源通常是来自样品气体。因此，如果要测量一个管道或容器内的稳定气体时，FID就要采用周围的氧气来稀释样品后才能成功检测。
PID和FID的EPA 21步法泄露分析
根据EPA 21步法，PID和FID 都可以对未知泄露进行检测。详细信息请参考技术文件TN-122。
使用方便
PID往往比FID 体积小，重量轻，结构简单。PID只有6盎司，而FID将有几磅，FID还要求配备氢气瓶，在运输和使用过程中带来了一定的安全隐患。而PID在重污染区域内使用需要我们对灯和传感器进行清洁。
PID和FID性能对照表

注：非原创，摘自百度文献

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安平

第1楼2017/03/25

应助达人

主要是便携仪器使用PID吧

0

PAEs

第2楼2017/03/27

应助达人

谢谢楼主的科普

0

liux5201

第3楼2017/03/27

应助达人

谢谢楼主的分享

0

zyl3367898

第4楼2017/03/27

应助达人

PID不用带气瓶吗？

0

有水有渝

第5楼2017/03/27

应助达人

载气仍然要，但不需使用氢气、空气
zyl3367898(zyl3367898) 发表:PID不用带气瓶吗？

0

forth

第6楼2017/03/28

应助达人

手持式VOC分析仪的检测器大多是PID

0

zyl3367898

第7楼2017/03/28

应助达人

只需要带一瓶氮气吗？那方便多了。

0

有水有渝

第8楼2017/03/29

应助达人

对的。
光离子化检测器使用具有特定电离能（如10.6eV，标准配置）的真空紫外灯（UVV）产生紫外光，不知道使用的是哪种灯源，氢灯、氙灯、氦灯或氪灯等。
这个综述写的比较全面：气体检测的新技术——PID光离子化检测器

zyl3367898(zyl3367898) 发表:只需要带一瓶氮气吗？那方便多了。

0

zyl3367898

第9楼2017/03/29

应助达人

携带方便快速检测。

0

啊新手新手

第10楼2018/04/16

一般是10.6eV的氪灯
有水有渝(xky0230699) 发表: 对的。
光离子化检测器使用具有特定电离能（如10.6eV，标准配置）的真空紫外灯（UVV）产生紫外光，不知道使用的是哪种灯源，氢灯、氙灯、氦灯或氪灯等。
这个综述写的比较全面：气体检测的新技术——PID光离子化检测器

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