什么是VOC？
VOC 是揮發(fā)性有機化合物(volatile organic compounds)的英文縮寫。美國ASTM D3960-98
標準將VOC 定義為任何能參加大氣光化學反應(yīng)的有機化合物。美國聯(lián)邦環(huán)保署(EPA)的定義：揮
發(fā)性有機化合物是除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣
光化學反應(yīng)的碳化合物。
世界衛(wèi)生組織(WHO，1989)對總揮發(fā)性有機化合物（TVOC）的定義為，熔點低于室溫而沸
點在50～260℃之間的揮發(fā)性有機化合物的總稱。

PID原理
PID是一種光離子化檢測器，主要用來檢測濃度在1ppb-10000ppm數(shù)量級的低濃度揮發(fā)性有機化合物和其它的有毒氣體。PID是一種用途廣泛而靈敏的檢測器，類似于一款低濃度的LEL檢測器。

PID有一個紫外光源，化學物質(zhì)在它的激發(fā)下產(chǎn)生的正、負離子就能被探測器輕易探測到。
當分子吸收高能紫外線時就產(chǎn)生電離，分子在這種激發(fā)下產(chǎn)生負電子并形成正離子。這些電離的
微粒產(chǎn)生的電流經(jīng)過檢測器的放大，就能在儀表上顯示ppm或ppb級的濃度。這些離子在經(jīng)過電極
后很快就重新組合到一起變成原來結(jié)構(gòu)的有機分子。在此過程中分子不會有任何損壞；PID不會“燒
毀”也不會改變樣品氣體，這一點使得它可用用來收集樣品。

PID可以檢測的物質(zhì)

理論上，所有的化學物質(zhì)都能被離子化，但是它們被電離所需要的能量是不同的。能夠轉(zhuǎn)移
一個電子和電離一個化合物的能量叫電離能，用電子伏特作為計量單位。紫外燈所發(fā)出的能量也
可以用電子伏特來計量。如果某種氣體的電離能低于燈發(fā)出的能量那么這種氣體將被電離。
PID可以檢測大多數(shù)有機化合物（包括汽油揮發(fā)物）：
混合物、碳類化合物。具體包括：
有一個苯環(huán)的芳香族化合物包括苯，甲苯，乙苯，二甲苯。
酮和帶一個羰基的醛類化合物包括丙酮，甲基酮和乙醛。
胺和碳氨及氮氨類化合物如二乙基胺
鹵代烴類化合物如三氯乙烯，全氯乙烯
硫化物如硫醇類，磺化物
不飽和鏈烴如丁二烯，異丁烯
醇類如異丙醇，乙醇
飽和鏈烴如丁烷，辛烷

拿加油站的汽油揮發(fā)出的VOC舉例

汽油揮發(fā)出的氣體成分比較復(fù)雜，主要是飽和直鏈烷烴，從碳四到碳十二，其中以碳五到碳
九為主。這些氣體的電離能均小于10..6ev，屬于可以被10.6ev 紫外燈電離的氣體。

為什么不使用LEL 檢測器
汽油揮發(fā)出的VOC 確實是易燃物質(zhì)并且可以被LEL 檢測器(Lower Explosive Limit，**低爆
炸極限)或稱易燃易爆氣體檢測器所檢測到。但是，由于LEL 傳感器較低的靈敏度，還不足以檢測
到低濃度的VOC 氣體，同時無法確認毒性而無法應(yīng)用于正常汽油的事故之中。也就是說LEL 檢測
的是爆炸性而非毒性。（LEL 傳感器及其應(yīng)用詳細資料請參考AP-203）
為什么不使用氣體檢測管
幾年來，氣體檢測管一直是氣體檢測的基本部件。它們被廣泛接受并證明能以ppm 水平測量很多
的有毒有害氣體。檢測管的價格不高，但它也有很多的局限性：
氣體檢測管只能提供“點測”，就如同一個寶立來相機。它們無法提供定量分析以及連續(xù)的警報
檢測。只用一個檢測管無法提供給操作者一個危險狀況的警報。
“點測”的本質(zhì)更易于發(fā)生測量錯誤。因為它們的采樣量較小，并且現(xiàn)場還存在著空氣流動
等等因素。只有采用100-500 cc/min 的連續(xù)監(jiān)測，才不至于被一時的高或低的讀數(shù)蒙蔽。
氣體檢測管的響應(yīng)比較慢，它們大概需要幾分鐘而不是幾秒鐘給出結(jié)果。
氣體檢測管的測量精度大約是25%，此時，如果實際濃度是100ppm，檢測管的讀數(shù)可能在
75 到125ppm 之間。
氣體檢測管的讀數(shù)更傾向于間斷采樣。
廢棄的檢測管容易產(chǎn)生玻璃和化學污染。
用戶需要大量儲備檢測管以備使用，同時，檢測管還可能存在過期的問題。
氣體檢測管僅局限于常見化合物，許多特定化合物還沒有特殊的解決辦法。
為什么不用MOS 傳感器
半導(dǎo)體或稱MOS 傳感器是一種早期的且不是很貴的便攜式測量儀器。它可以檢測大多數(shù)的化
學污染物質(zhì)。但它們的局限性還是限制了它們在加油站VOC 檢測中的應(yīng)用。
1、它們的靈敏度很差，一般的檢出限度大約是10 個ppm。
2、它們的輸出是非線性的，這樣就會影響它們的度。MOS 傳感器僅僅是一款對各種有毒
氣體和蒸氣的粗略檢測器，依據(jù)它們的非線性輸出獲得的信息來判斷進入決定是很危險的，因為
這種輸出更像用一條米尺測量一張紙的厚度。
3、相對于PID，MOS 的響應(yīng)時間要慢一些
4、MOS 傳感器更易受到溫度和濕度的影響
5、它們很容易被中毒并且不容易清洗
6、MOS 傳感器是一種“廣譜”檢測器，它們會對各種不同類型的化合物產(chǎn)生反應(yīng)
為什么不使用氣相色譜/質(zhì)譜的實驗室分析
低流量泵可以通過吸附管不間斷的抽取樣品并在整個工作日內(nèi)連續(xù)的進行檢測。將這些攜帶
吸附物的吸附管送到實驗室分析。分析后通過氣象色譜和質(zhì)譜測算出化合物準確的平均濃度。在
工作狀態(tài)下，近似濃度和暴露時間，多樣的檢測管和泵的運轉(zhuǎn)情況都有很大的關(guān)系。這使得檢測
變得復(fù)雜，并帶來了很高的支出。而特殊的吸附管易被消耗。結(jié)果需要花費數(shù)天或幾星期時間往
返于實驗室。等到獲得可靠的結(jié)果時，工作人員可能已經(jīng)忘記了工作時暴露在什么物質(zhì)下了。這
種緩慢的信息反饋使工作人員在實際暴露情況下做出及時的調(diào)整是相當困難的。由于暴露數(shù)據(jù)常
在訓練有素的工作人員之間相互傳遞，所以對數(shù)據(jù)的默認表達被很自然的規(guī)定了下來。
假設(shè)一個檢測管是一個“寶立來相片”，那么吸收媒介就是一個35mm 的照相機。吸收媒介可
以得出很好的結(jié)果，但你必需等待膠片被沖印出來。然而，采樣做實驗室檢測又是十分昂貴的。
為什么不使用便攜式GC/MS
氣相色譜/質(zhì)譜（GC/MS）具有很高的選擇性，卻是非連續(xù)測量。它也是“點測”而無法提供
連續(xù)的警報測量。因為它們的采樣量較小，并且現(xiàn)場還存在著空氣流動等等因素。只有采用
100-500 cc/min 的連續(xù)監(jiān)測，才不至于被一時的高或低的讀數(shù)蒙蔽。
同時，目前還沒有可以由工作人員帶在身上的便攜式的和堅固的GC/MS 儀器，同時，GC/MS
還僅是一個即時而非預(yù)防手段， 它僅僅能報告發(fā)生了什么。一個色譜更多地提供了“點測”的照
片結(jié)果而不是一個連續(xù)的、即時的影像。**后一點，GC/MS 在儀器價格上也比較貴。
為什么不使用火焰離子化檢測器(FID)
火焰離子化檢測器(FID)是一種廣譜的有機化合物檢測器而不具備選擇性。但它們的線性是非
常好的。它們用于現(xiàn)場檢測的主要局限在于它們較大的重量和體積，以及需要配置一個氫氣瓶，
這樣一來，就很難保證它們在加油站這樣的危險環(huán)境中儀器本身的本質(zhì)安全。FID 相對較貴、維
護繁瑣等因素也限制了它在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用。PID 和FID 都是常見的有機化合物檢測器，很多人
都想知道二者在技術(shù)上的不同，但這種不同更多的是一種偏愛。FID 和PID 之間的不同就如同米
尺和市尺之間的不同。它們都可以有效地測量同一種物質(zhì)，但是，由于PID 更小巧一些，更容易
使用和更安全，它要比FID 更加普遍地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。

氣體檢測的新技術(shù)——PID光離子化檢測器