工业气体检测

便携式傅里叶红外气体分析仪在VOCs分析领域的应用

2022年是“十四五”规划第二年。生态环境部大气环境司从2021年起实施“十四五”空气质量改善行动计划，其中将聚焦PM2.5和O3污染协同控制，着力推进大气多污染物协同减排，从源头防控、结构优化、末端治理等方面，加快补齐VOCs和NOx污染防治短板，推动实施一批大气污染减排工程项目，推动PM2.5和O3浓度同时下降，实现减污降碳协同效应。

“十四五”的一项重要任务是基本消除重度污染天气。生态环境部有关负责人指出，大气污染防治要加大能源结构、产业结构以及交通运输结构调整，对高排放行业企业开展低排放改造，强化监督。京津冀及周边等重点地区还要着重用力。“十四五”完成“基本消除重污染天气”的目标任重道远。

乐氏科技自主研发生产的9100FIR便携式傅里叶红外气体分析仪为“十四五空气质量改善计划”提供强大分析能力和科学监测手段。尤其在VOCs挥发性有机化合物的检测方面，9100FIR开放了三百多种有机气体定量光谱库，基本涵盖了各个领域VOCs的检测应用场合，涉及的气体种类包括：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、苯系物、醇类、醛类、酮类、酸类、酯类、硫化物、醚类、酸类等有机气体组分，是温室气体、臭氧前驱体、臭氧层破坏气体有力的分析手段。甚至可以应用于生化战剂的应急检测，9100FIR测试气体的丰富性得益于仪器的全光谱分析技术，仪器采用傅里叶变换红外光谱技术（FTIR Spectrometer）进行气体分析。它不同于色散型红外分光的原理，是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪，主要由红外光源、光阑、干涉仪（分束器、动镜、定镜）、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。可以对样品进行定性和精细定量分析，广泛应用于化工、医药、地矿、石油、煤炭、环保、研究院所海关、刑侦鉴定等领域。

由于化合物分子振动时吸收特定波长的红外光而产生的吸收光谱，化学键振动所吸收的红外光的波长取决于化学键动常数和连接在两端的原子折合质量，也就是取决于的结构特征。而红外光又可依据波长范围分成近红外、中红外和远红外三个波区。其中中红外区（2.5～25μm；4000～400cm^-1）能很好地反映分子内部所进行的各种物理过程以及分子结构方面的特征，对解决分子结构和化学组成中的各种问题为有效，所以中红外区是红外光谱中应用广泛的区域。9100FIR气体分析仪就是采用中红外光谱这一范围，因此测量更为灵敏，精度高，范围大，受干扰小，适应性强。

9100FIR采用的化学计量方法是基于偏小二乘法的数学思想，结合NIST光谱库，在仪器的分析软件上我们可以任意添加物质的分析模型，通入标准气标定后，可实现该物质的定量分析。在解决物质间光谱的交叉干扰的问题，乐氏科技拥有自己的核心技术。

9100FIR可以产生高质量的红外光谱，谱图中包含有丰富的物质光谱信息，以三氯乙烯为例：

原始光谱          三氯乙烯

上图所示是样品原始谱图与三氯乙烯标准谱图比对，两者特征谱带出现的位置及形状相似度很高，因此仪器分析出了混合样品中的三氯乙烯，结合的化学计量方法进一步给出三氯乙烯的定量结果。

总结：的化学计量方法+NIST物质定量谱图+光谱干扰技术=强大的VOCs分析手段。因此，9100FIR能广泛应用于各个行业、领域的气体分析。