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便攜式傅里葉紅外氣體分析儀在VOCs分析領(lǐng)域的應(yīng)用

2022年是“十四五”規(guī)劃第二年。生態(tài)環(huán)境部大氣環(huán)境司從2021年起實(shí)施“十四五”空氣質(zhì)量改善行動(dòng)計(jì)劃，其中將聚焦PM2.5和O3污染協(xié)同控制，著力推進(jìn)大氣多污染物協(xié)同減排，從源頭防控、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、末端治理等方面，加快補(bǔ)齊VOCs和NOx污染防治短板，推動(dòng)實(shí)施一批大氣污染減排工程項(xiàng)目，推動(dòng)PM2.5和O3濃度同時(shí)下降，實(shí)現(xiàn)減污降碳協(xié)同效應(yīng)。

“十四五”的一項(xiàng)重要任務(wù)是基本消除重度污染天氣。生態(tài)環(huán)境部有關(guān)負(fù)責(zé)人指出，大氣污染防治要加大能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整，對(duì)高排放行業(yè)企業(yè)開(kāi)展低排放改造，強(qiáng)化監(jiān)督。京津冀及周邊等重點(diǎn)地區(qū)還要著重用力。“十四五”完成“基本消除重污染天氣”的目標(biāo)任重道遠(yuǎn)。

樂(lè)氏科技自主研發(fā)生產(chǎn)的9100FIR便攜式傅里葉紅外氣體分析儀為“十四五空氣質(zhì)量改善計(jì)劃”提供強(qiáng)大分析能力和科學(xué)監(jiān)測(cè)手段。尤其在VOCs揮發(fā)性有機(jī)化合物的檢測(cè)方面，9100FIR開(kāi)放了三百多種有機(jī)氣體定量光譜庫(kù)，基本涵蓋了各個(gè)領(lǐng)域VOCs的檢測(cè)應(yīng)用場(chǎng)合，涉及的氣體種類包括：烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴、鹵代烴、苯系物、醇類、醛類、酮類、酸類、酯類、硫化物、醚類、酸類等有機(jī)氣體組分，是溫室氣體、臭氧前驅(qū)體、臭氧層破壞氣體有力的分析手段。甚至可以應(yīng)用于生化戰(zhàn)劑的應(yīng)急檢測(cè)，9100FIR測(cè)試氣體的豐富性得益于儀器的全光譜分析技術(shù)，儀器采用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)（FTIR Spectrometer）進(jìn)行氣體分析。它不同于色散型紅外分光的原理，是基于對(duì)干涉后的紅外光進(jìn)行傅里葉變換的原理而開(kāi)發(fā)的紅外光譜儀，主要由紅外光源、光闌、干涉儀（分束器、動(dòng)鏡、定鏡）、樣品室、檢測(cè)器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成?？梢詫?duì)樣品進(jìn)行定性和精細(xì)定量分析，廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、地礦、石油、煤炭、環(huán)保、研究院所海關(guān)、刑偵鑒定等領(lǐng)域。

由于化合物分子振動(dòng)時(shí)吸收特定波長(zhǎng)的紅外光而產(chǎn)生的吸收光譜，化學(xué)鍵振動(dòng)所吸收的紅外光的波長(zhǎng)取決于化學(xué)鍵動(dòng)常數(shù)和連接在兩端的原子折合質(zhì)量，也就是取決于的結(jié)構(gòu)特征。而紅外光又可依據(jù)波長(zhǎng)范圍分成近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外三個(gè)波區(qū)。其中中紅外區(qū)（2.5～25μm；4000～400cm^-1）能很好地反映分子內(nèi)部所進(jìn)行的各種物理過(guò)程以及分子結(jié)構(gòu)方面的特征，對(duì)解決分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成中的各種問(wèn)題為有效，所以中紅外區(qū)是紅外光譜中應(yīng)用廣泛的區(qū)域。9100FIR氣體分析儀就是采用中紅外光譜這一范圍，因此測(cè)量更為靈敏，精度高，范圍大，受干擾小，適應(yīng)性強(qiáng)。

9100FIR采用的化學(xué)計(jì)量方法是基于偏小二乘法的數(shù)學(xué)思想，結(jié)合NIST光譜庫(kù)，在儀器的分析軟件上我們可以任意添加物質(zhì)的分析模型，通入標(biāo)準(zhǔn)氣標(biāo)定后，可實(shí)現(xiàn)該物質(zhì)的定量分析。在解決物質(zhì)間光譜的交叉干擾的問(wèn)題，樂(lè)氏科技擁有自己的核心技術(shù)。

9100FIR可以產(chǎn)生高質(zhì)量的紅外光譜，譜圖中包含有豐富的物質(zhì)光譜信息，以三氯乙烯為例：

原始光譜          三氯乙烯

上圖所示是樣品原始譜圖與三氯乙烯標(biāo)準(zhǔn)譜圖比對(duì)，兩者特征譜帶出現(xiàn)的位置及形狀相似度很高，因此儀器分析出了混合樣品中的三氯乙烯，結(jié)合的化學(xué)計(jì)量方法進(jìn)一步給出三氯乙烯的定量結(jié)果。

總結(jié)：的化學(xué)計(jì)量方法+NIST物質(zhì)定量譜圖+光譜干擾技術(shù)=強(qiáng)大的VOCs分析手段。因此，9100FIR能廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)、領(lǐng)域的氣體分析。

• 便攜式傅里葉變換紅外光譜氣體分析儀

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