Máy phân tích khí là thiết bị chuyên dụng để phát hiện và phân tích các thành phần và nồng độ khí được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất công nghiệp, giám sát môi trường, nghiên cứu khoa học và kiểm tra an toàn. Với những tiến bộ công nghệ không ngừng, các loại máy phân tích khí ngày càng trở nên đa dạng để đáp ứng nhu cầu cụ thể của các ngành và tình huống khác nhau. Bài viết này sẽ giới thiệu chi tiết về một số loại máy phân tích khí phổ biến và ứng dụng của chúng.
Máy phân tích khí dẫn nhiệt
Máy phân tích khí dẫn nhiệt hoạt động dựa trên nguyên tắc các loại khí khác nhau có độ dẫn nhiệt khác nhau. Họ sử dụng phép đo độ dẫn nhiệt của hỗn hợp khí để xác định hàm lượng của các thành phần nhất định. Loại máy phân tích này có cấu trúc đơn giản, cung cấp dữ liệu chính xác và đáng tin cậy, đồng thời có thể đo được nhiều loại khí khác nhau. Nó có thể được sử dụng để phân tích nồng độ thấp của các loại khí dễ cháy như hydro và metan, cũng như hàm lượng các loại khí khác nhau như sulfur dioxide, carbon dioxide và amoniac. Hơn nữa, máy phân tích khí dẫn nhiệt cũng có thể được sử dụng làm máy dò trong máy phân tích sắc ký để phân tích các thành phần khác.
Máy phân tích khí điện hóa
Máy phân tích khí điện hóa đo thành phần và hàm lượng khí dựa trên sự thay đổi dòng điện hoặc lượng ion dẫn điện gây ra bởi các phản ứng hóa học của khí ở điện cực đo. Loại máy phân tích này thường sử dụng cấu trúc màng để cải thiện độ chọn lọc và ngăn ngừa ô nhiễm bề mặt điện cực đo. Các loại máy phân tích khí điện hóa phổ biến bao gồm loại tế bào điện và loại điện phân điện thế. Máy phân tích loại tế bào điện phân điện phân khí đo được khuếch tán vào chất điện phân qua màng và nồng độ của khí đo được xác định bằng cách đo dòng điện phân thu được. Máy phân tích loại điện phân tĩnh điện áp dụng một điện thế cụ thể cho điện cực, làm cho khí đo được điện phân trên bề mặt điện cực và điện thế của khí đo được xác định bằng cách đo điện thế đặt vào điện cực.
Máy phân tích hấp thụ hồng ngoại
Máy phân tích hấp thụ hồng ngoại hoạt động dựa trên nguyên tắc hấp thụ có chọn lọc các bước sóng bức xạ hồng ngoại khác nhau của các thành phần khí khác nhau. Đo phổ hấp thụ này có thể phân biệt được loại khí, đồng thời đo cường độ hấp thụ có thể xác định được nồng độ của khí đo được. Máy phân tích hồng ngoại có độ nhạy cao, phản hồi nhanh và có thể cung cấp chỉ báo trực tuyến liên tục và cũng có thể tạo thành một hệ thống điều khiển. Nó có thể phân tích không chỉ thành phần khí mà còn cả thành phần dung dịch và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nghiên cứu khoa học và bảo vệ môi trường.
Máy quang phổ khối
Máy quang phổ khối là một thiết bị phân tích khí tiên tiến hơn. Nó sử dụng các quỹ đạo khác nhau của các ion khác nhau trong điện trường hoặc từ trường để tách các ion theo tỷ lệ khối lượng-trên-điện tích của chúng, từ đó thu được phổ khối và do đó thu được kết quả định tính và định lượng của mẫu. Máy quang phổ khối có thể được chia thành nhiều loại theo các máy tách khối thường được sử dụng, bao gồm máy quang phổ khối từ tính quét, máy quang phổ khối bốn cực và máy quang phổ khối lượng thời gian-của-bay. Trong số đó, máy quét khối phổ từ trường có độ ổn định và độ lặp lại cao nên phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp; trong khi máy quang phổ khối tứ cực có độ nhạy cao và phù hợp hơn cho phòng thí nghiệm hoặc nghiên cứu khoa học. Máy quang phổ khối có thể phân tích các thành phần vi lượng trong khí, chẳng hạn như khí hiếm trong không khí và các nguyên tố vi lượng trong các chất gây ô nhiễm khí quyển.
Các loại máy phân tích khí khác
Ngoài các máy phân tích khí thông thường nêu trên, còn có các loại máy phân tích khí khác như máy sắc ký khí, máy phân tích thuận từ và máy phân tích điểm sương. Máy sắc ký khí là thiết bị sử dụng công nghệ tách sắc ký để phân tích, nó có thể tách và phát hiện các thành phần phức tạp trong chất khí; máy phân tích thuận từ có đặc điểm là tốc độ phản hồi nhanh và độ chính xác đo cao và thường được sử dụng để kiểm soát quá trình chính xác; máy phân tích điểm sương được sử dụng để đo hàm lượng nước trong khí và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hóa dầu, khí tự nhiên và khí công nghiệp.