Gli analizzatori di gas, in quanto apparecchiature specializzate per il rilevamento e l'analisi dei componenti e delle concentrazioni del gas, sono ampiamente utilizzati in vari campi come la produzione industriale, il monitoraggio ambientale, la ricerca scientifica e i test di sicurezza. Con i continui progressi tecnologici, i tipi di analizzatori di gas sono diventati sempre più diversificati per soddisfare le esigenze specifiche di diversi settori e scenari. Questo articolo fornirà un'introduzione dettagliata a diversi tipi comuni di analizzatori di gas e alle loro applicazioni.
Analizzatori di gas a conducibilità termica
Gli analizzatori di gas a conducibilità termica funzionano in base al principio secondo cui gas diversi hanno conduttività termica diversa. Utilizzano la misurazione della conduttività termica di una miscela di gas per determinare il contenuto di determinati componenti. Questo tipo di analizzatore ha una struttura semplice, fornisce dati accurati e affidabili e può misurare un'ampia varietà di gas. Può essere utilizzato per analizzare basse concentrazioni di gas infiammabili come idrogeno e metano, nonché il contenuto di vari gas come anidride solforosa, anidride carbonica e ammoniaca. Inoltre, gli analizzatori di gas a conducibilità termica possono essere utilizzati anche come rilevatori negli analizzatori cromatografici per analizzare altri componenti.
Analizzatori di gas elettrochimici
Gli analizzatori elettrochimici di gas misurano la composizione e il contenuto dei gas in base alla variazione di corrente o alla quantità di ioni conduttivi causati dalle reazioni chimiche del gas sull'elettrodo di misurazione. Questo tipo di analizzatore utilizza tipicamente una struttura a membrana per migliorare la selettività e prevenire la contaminazione della superficie dell'elettrodo di misurazione. I tipi comuni di analizzatori di gas elettrochimici includono il tipo a cella galvanica e il tipo ad elettrolisi potenziostatica. L'analizzatore a cella galvanica elettrolizza il gas misurato che si diffonde nell'elettrolita attraverso una membrana e la concentrazione del gas misurato viene determinata misurando la corrente elettrolitica risultante. L'analizzatore di tipo elettrolitico potenziostatico applica un potenziale specifico all'elettrodo, provocando l'elettrolisi del gas misurato sulla superficie dell'elettrodo e il potenziale elettrolitico del gas misurato viene determinato misurando il potenziale applicato all'elettrodo.
Analizzatori di assorbimento degli infrarossi
Gli analizzatori di assorbimento a infrarossi funzionano secondo il principio dell'assorbimento selettivo di diverse lunghezze d'onda della radiazione infrarossa da parte di diversi componenti del gas. Misurando questo spettro di assorbimento è possibile distinguere il tipo di gas, mentre misurando l'intensità di assorbimento è possibile determinare la concentrazione del gas misurato. Gli analizzatori a infrarossi hanno un'elevata sensibilità, una risposta rapida e possono fornire indicazioni online continue e possono anche formare un sistema di controllo. Può analizzare non solo la composizione del gas ma anche la composizione della soluzione ed è ampiamente utilizzato nell'industria, nella ricerca scientifica e nella protezione ambientale.
Spettrometro di massa
Uno spettrometro di massa è un dispositivo di analisi del gas più avanzato. Utilizza le diverse traiettorie di diversi ioni in un campo elettrico o magnetico per separare gli ioni in base al loro rapporto massa-a-carica, ottenendo così uno spettro di massa e quindi i risultati qualitativi e quantitativi del campione. Gli spettrometri di massa possono essere suddivisi in diversi tipi in base ai separatori di massa comunemente utilizzati, inclusi spettrometri di massa a scansione di settore magnetico, spettrometri di massa a quadrupolo e spettrometri di massa a tempo-di-volo. Tra questi, gli spettrometri di massa a scansione a settore magnetico hanno elevata stabilità e ripetibilità, che li rendono adatti per applicazioni industriali; mentre gli spettrometri di massa quadrupolari hanno un'elevata sensibilità e sono più adatti per la ricerca di laboratorio o scientifica. Gli spettrometri di massa possono analizzare componenti in tracce nei gas, come gas rari nell'aria e oligoelementi negli inquinanti atmosferici.
Altri tipi di analizzatori di gas
Oltre ai comuni analizzatori di gas sopra menzionati, esistono altri tipi di analizzatori di gas, come gascromatografi, analizzatori paramagnetici e analizzatori del punto di rugiada. Un gascromatografo è un dispositivo che utilizza la tecnologia di separazione cromatografica per l'analisi e può separare e rilevare componenti complessi nei gas; un analizzatore paramagnetico ha le caratteristiche di una rapida velocità di risposta e di un'elevata precisione di misurazione e viene spesso utilizzato per un controllo preciso del processo; un analizzatore del punto di rugiada viene utilizzato per misurare il contenuto di acqua nei gas ed è ampiamente utilizzato nelle industrie petrolchimica, del gas naturale e dei gas industriali.