有毒有害气体检测系列讲座（1）

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1、有毒有害气体检测系列讲座（1）从苯中毒事故谈挥发性有毒有机气体的检测手段施文美国华瑞公司中国技术服务中心北京办事处《中华人民共和国职业病防治法》今年5月1日起施行是中国各行各业职工的一大福音。尽管我国的职业病防治管理和技术在不断的完善和提高，但由于整体经济发展水平的限制，职业病和职业疾患仍然成为影响劳动者健康、失去工作能力、患上慢性疾病等等的主要问题，而对受害职工的治疗、康复也使用人单位和劳动者背上沉重的经济和精神负担。近年来，由于有毒化学品、粉尘、放射性等因素导致的工人死亡、致残、患病的人数不断增加，河北白沟5名女工因苯中毒导致死亡已经引起国家有关部门的

2、高度重视。因而，加强对工作环境中各类有毒有害物质的检测和治理将成为各级劳动保护部门日常工作的重要内容。据统计，在引起急性中毒的化学毒物有40余种，苯、硫化氢、一氧化碳引起的职业中毒居前三位。另外，正己烷、三氯甲烷、三氯乙烯、硝基苯等等新的中毒现象也在不断出现。同时，我们还必须了解到这类化学物质有着极强的致癌作用，对于职工可能造成终身危害！加强职业病防治工作，预防是关键，检测是根本。要使我们的每一位安全监督、职业病防治人员了解有毒有害物质的来源、发展趋势和危害，选择合适的检测手段可以起到事半功倍的效果。事实上，目前检测工作环境中的有毒物质，特别是有毒有害气体

3、的仪器在技术上日臻成熟。这其中就有适合于工作车间日常检测的各种各样的便携/固定式、单一/复合式的有毒有害气体检测仪。有毒有害气体按大类可以分为：可燃气、无机毒气、有机挥发性化合物等等，氧气在工作环境中一般不会有太大的变化，但在密闭空间等部位由于其他气体的替换，也可能发生不足的现象，所以氧气也是有害气体检测的一部分。鉴于可燃气检测的技术已是家喻户晓，所以本文将集中介绍有毒气体，特别是危害更大的挥发性有机化合物的检测。挥发性有机化合物（简称VOC）存在于现代工业的各个方面。白沟事件就是一个很好的例子。另外，像喷漆、涂胶、化工、石化、焦化等工业都会有大量的VOC

4、存在。有毒有害VOC中最常见的是苯系物、烯烃、脂类、胺类等等，翻开任何一本危险品手册，历历在目都是这类既可致死、又可致残的危险VOC！表一、常见VOC的允许值和致死量（ppm）化合物名称车间允许值致死量备注苯5500致癌、致死二甲苯100900可燃、致癌三氯乙烯2701000可燃、致死苯乙烯100700呼吸、肝损伤正己烷2501100灼伤、肺炎甲酸甲酯1001500易燃、昏迷二硫化碳20500易燃、肝损伤丙烯腈285易燃、致癌肼150肾、中枢损伤羰基镍0.0070.20昏迷、脑出血可以看出，这些化合物在车间中的允许值都在几百个ppm（10-6）左右，有的甚

5、至在几个ppb（10-9）左右，为此我们需要可以准确测量0.1ppm甚至1ppb的便携式VOC监测仪器，才能更快和更准确地及时得到车间中的VOC含量。这也正是本文所要介绍的VOC检测的有力工具——光离子化检测仪所擅长的。什么是光离子化检测仪？光离子化检测仪（PhotoIonizationDetector，简称PID）可以准确测量1ppb(10-9)到10000ppm(10-2)的VOC和其它有毒气体的浓度。PID是一个高度灵敏的宽范围检测器，它可以检测绝大多数的挥发性有机化合物。PID的工作原理：PID使用了一个紫外灯（UV）光源将有机物电离成可被电极检测

6、到的正负离子（离子化过程）。检测器测量离子化了的气体的电荷并将其转化为电流信号，电流被放大并显示出“ppm”或“ppb”浓度值。在被检测后，离子重新复合成为原来的气体和蒸气。因此，PID是一种非破坏性检测器，它不会“燃烧”或永久性改变待测气体，经过PID检测的气体仍可被收集做进一步的测定。离子化电位所有的元素和化合物都可以被离子化，但在所需能量上有所不同，化合物被离子化的能量被称之为“电离电位”（IP），单位是电子伏特（eV），由UV灯发出的能量也以eV为单位。如果待测气体的IP低于灯的输出能量，那么，这种气体就可以被离子化。大多数的VOC的电离电位都低于

7、PID灯的能量，所以大多数的VOC都可以被PID准确检出。可以被PID检测的大都是含碳的有机化合物。包括：l芳香类：含有苯环的系列化合物，比如：苯，甲苯，萘、硝基苯等。l酮类和醛类：含有C=O键的化合物。比如：丙酮、二甲基酮等等l氨和胺类：含N的碳氢化合物。比如二甲基胺、乙胺等等。l卤代烃、硫代烃类：二氯乙烯,三氯乙烯、二硫化碳等l不饱和烃类：烯烃等等l醇类：乙醇,乙硫醇等l肼类：肼、甲基肼、二甲基肼等除了有机物，PID还可以测量一些不含碳的无机气体：l氨气、半导体气体：砷、硒等，溴和碘等。PID不能测量那些物质？放射性，空气(N2,O2,CO2,H2O)

8、，常见毒气(CO,HCN,SO2)，天然气(甲烷、乙烷、丙烷等)，