Chemische Luminescenz (CLD) ist eine internationale Standardmethode zur Messung von Stickoxiden (NODie Die Die Methode ist für ihre hohe Empfindlichkeit, hohe Selektivität und schnelle Reaktion bekannt. Sein Kernprinzip basiert auf der gasphasenchemischen Reaktion von Stickstoffmonoxid (NO) und Ozon (O3).

Erkennungslogik von NO bis NO₂

Die Inspektionslogik des Instruments folgt einem ausgeklügelten „Schritt für Schritt“-Design mit zwei Reaktionskammern und einem Schaltventil.

Direkte Messung von NO:

Zuerst gelangt das zu messende Gas direkt in die erste Reaktionskammer und wird mit dem überschüssigen O3, das durch den Ozongenerator im Inneren des Instruments erzeugt wird, vermischt.

Schlüsselreaktion: NO+O3→NO₂*+O₂. Etwa 10 % davon befinden sich im angeregten Zustand (NO₂*).

Wenn NO₂* vom angeregten Zustand in den Grundzustand springt, wird ein Photon mit einer Wellenlänge im Bereich von 600-3000 nm freigegeben. Diese schwache chemische Lichtemittanz wird durch ein rotempfindliches Photomultiplikator (PMT) fest an der Reaktionskammer erkannt, dessen Lichtintensität genau proportional zur NO-Konzentration ist.

Die Messung von NONOMessung von NO₂ (Gesamtstickstoffoxid) und indirekte Ableitung von NO₂:

Ein anderes Gas fließt durch einen Molybdenumwandler (oder Hochtemperaturwandler). Das Gerät kann alle Stickoxide (einschließlich NO₂) im Probengas katalytisch auf NO reduzieren.

Die Reaktion ist NO₂ + Mo → NO + MoO.

Danach gelangt das "vollständig in NO umgewandelte" Gas in die zweite Reaktionskammer, die ebenfalls mit O3 reagiert und sein chemisches Leuchtsignal erkennt. Die entsprechende Konzentration ist NODie Die Die Konzentration des Signals ist NODie Die Konzentration von NO + NO₂ (NO + NO₂).

Schließlich wird durch die Berechnung: NO₂-Konzentration = NONoNoNo₂-NO-Konzentration indirekt die Konzentration von Stickstoffdioxid ermittelt.

2. Fehlerkontrollpunkte

Effizienz des Molybdenumwandlers: Die Effizienzminderung des Molybdenumwandlers oder die Querempfindlichkeit gegenüber anderen stickstoffhaltigen Verbindungen wie NH3 ist die Hauptfehlerquelle. Eine regelmäßige Kalibrierung ist erforderlich (z.B. eine Effizienz von >96 % bei der Einleitung von NO₂-Standardgasen) oder die Verwendung einer spezifischeren Photolyse-Konversionsmethode.

Chemische Leuchtstörungen: Einige Substanzen (wie Olefine, CO) reagieren mit O3 und erzeugen auch schwache Leuchtmittel, die einen positiven Fehler verursachen. Die Kontrolle erfolgt durch die Optimierung des Reaktionskammerdrucks (niedriger Druck löscht effektiv die meisten Störungen) und durch selektive Filter.

Wirkung: CO₂, Wasserdampf usw. im Probengas kollidieren mit NO₂*, das den angeregten Zustand auslöscht, was zu einer Signalverringerung und einem negativen Fehler führt. Wasserdampf wird mit einem Trocknungsmittel entfernt und durch die Kalibrierkurve kompensiert.

Systemwartung: Regelmäßige Reinigung der Reaktionskammer, um Verschmutzung zu verhindern, die Stabilität des Ozongenerators zu überprüfen, um sicherzustellen, dass PMT bei der optimalen Betriebstemperatur ist, ist die Grundlage für langfristige Datengenauigkeit.

Durch diese präzise physikalisch-chemische Konstruktion in Kombination mit strengen Fehlerkontrollen ermöglicht der CLD-Analyzer eine präzise und zuverlässige quantitative Analyse von NO und NO₂.