Un monitor en línia de compostos orgànics volàtils (COV) és un dispositiu utilitzat per detectar i controlar la concentració de compostos orgànics volàtils (COV) al medi ambient. S'utilitza àmpliament en camps com el control de la contaminació de l'aire, el control d'emissions industrials i la protecció del medi ambient. Els COV són una classe de compostos orgànics volàtils i fàcilment evaporables que existeixen com a gasos a temperatura ambient. Aquestes substàncies representen perills potencials per a la qualitat de l'aire i la salut humana, la qual cosa fa que el control de COV sigui extremadament important.
Els principis comuns per als monitors de COV en línia inclouen la detecció de fotoionització (PID), l'infrarojo no-deuterat (NDIR) i la detecció electroquímica.
1. Detecció de fotoionització (PID)
La detecció de fotoionització és actualment el mètode més comú utilitzat en els monitors de COV en línia. El principi és el següent:
Principi de funcionament: el principi PID consisteix a irradiar una mostra de gas amb llum ultraviolada d'una font de llum UV (com ara una làmpada de deuteri). Les molècules de COV són excitades per la llum UV, ionitzant i alliberant electrons. El nombre d'ions en el gas és proporcional a la concentració de VOC. Els ions són guiats per un camp elèctric i registrats per un detector (normalment un galvanòmetre), que proporciona la concentració de COV.
Avantatges: Alta sensibilitat, capaç de detectar baixes concentracions de COV. A més, és aplicable a una àmplia gamma de compostos orgànics i el PID pot detectar la majoria de compostos orgànics volàtils.
Inconvenients: els factors ambientals poden distorsionar els resultats de la mesura, afectats significativament per la humitat i la temperatura. A més, no pot distingir entre diferents tipus de COV, només detecta la quantitat total i no pot distingir amb precisió entre els COV individuals.
2. Absorció d'infrarojos no-dispersius (NDIR)
El mètode NDIR determina la concentració de COV mesurant l'absorció de la llum infraroja d'una longitud d'ona específica per les molècules de gas. El principi és el següent:
Principi de funcionament: les molècules de COV absorbeixen la llum infraroja d'una longitud d'ona específica. L'instrument utilitza una font de llum infraroja per emetre un feix de llum d'una longitud d'ona específica, que travessa la mostra de gas. Aleshores, el feix travessa el detector, on es mesura la intensitat de l'absorció. El grau d'absorció és proporcional a la concentració del gas. L'NDIR s'utilitza habitualment per detectar components com CO₂ i CH₄ en gasos orgànics.
Avantatges: Temps de resposta ràpid, adequat per al seguiment en línia. Bona estabilitat i significativament no afectat pels factors ambientals.
Inconvenients: només es poden detectar gasos específics i determinats compostos orgànics volàtils, no tots els COV. Resolució limitada, dificultant la distinció de gasos amb concentracions similars.
3. Detecció electroquímica
La detecció electroquímica és un mètode de mesura de COV basat en el principi de la reacció electroquímica. El principi és el següent:
Principi de funcionament: el gas travessa un sensor electroquímic, on reacciona amb els elèctrodes, generant un canvi de corrent o tensió. La magnitud del corrent és proporcional a la concentració de gas. Els sensors electroquímics generalment tenen una alta selectivitat i poden distingir entre diferents tipus de COV.
Avantatges: Alta sensibilitat, capaç de detectar baixes concentracions de COV. A més, en comparació amb altres mètodes, els sensors electroquímics són menys costosos.
Desavantatges: resposta lenta, no tan ràpida com mètodes com el PID. A més, els sensors electroquímics tenen una vida útil limitada i requereixen una substitució regular.
Els diferents detectors de COV utilitzen diferents principis de detecció, cadascun amb els seus propis avantatges i desavantatges. En aplicacions pràctiques, l'elecció del principi depèn principalment dels requisits de control, com ara el tipus de substància supervisada, els requisits de sensibilitat, el temps de resposta i el cost.