Kemilüminesans ile NOx Ölçümü

Kemilüminesans yöntemi nasıl çalışır?

Kemilüminesans, bir kimyasal tepkime sırasında ortaya çıkan ışığın ölçülmesine dayanır. Azot oksitlerin ölçümünde numunedeki azot monoksit (NO), analizör içinde üretilen ozon (O₃) ile tepkimeye girer. Tepkime sonucunda uyarılmış durumda NO₂ molekülleri oluşur ve bu moleküller temel hale dönerken kızılötesine yakın bölgede zayıf bir ışık yayar.

Yayılan ışığın şiddeti numunedeki NO derişimiyle orantılıdır; ışık bir fotoçoğaltıcı tüp ile algılanır. Numunedeki NO₂ doğrudan ışık vermez. Bu nedenle numune önce ısıtılmış bir konvertörden geçirilir ve NO₂ kimyasal olarak NO’ya indirgenir. Konvertörlü ve konvertörsüz ölçümler arasındaki fark NO₂ derişimini, konvertörlü ölçüm ise toplam NOx değerini verir.

Ne ölçer, nerede kullanılır?

Yöntem NO, NO₂ ve NOx ölçümü için kullanılır. Ölçüm aralıkları cihaz konfigürasyonuna göre ortam havasındaki ppb seviyelerinden proses ve emisyon uygulamalarındaki yüzlerce ppm seviyelerine kadar geniş bir bölgeyi kapsayabilir. Tipik uygulamalar şunlardır:

• Şehir ve sanayi bölgelerindeki hava kalitesi izleme istasyonları
• Baca gazı ve proses emisyon ölçümleri, ekstraktif CEMS sistemleri
• Kalibrasyon laboratuvarları ve referans ölçümler
• Portatif baca gazı analizörlerinde periyodik emisyon ölçümleri

Avantajlar ve sınırlamalar

Kemilüminesans, düşük derişimlerde yüksek hassasiyet ve hızlı tepki sunduğu için NOx ölçümünde yaygın kullanılan bir referans yöntemdir. Doğrusal yanıtı geniş bir aralıkta korunur ve ölçüm sürekli yapılabilir.

Sınırlamalar da vardır: analizör ozon üretimi için kuru hava veya oksijen kaynağı gerektirir, numune hattında nem yoğuşması ölçümü bozabilir ve konvertör zamanla yaşlandığı için dönüşüm veriminin periyodik olarak kontrol edilmesi gerekir. Amonyak gibi bazı bileşikler konvertörde NO’ya dönüşerek NOx değerine girişim yapabilir; bu yüzden numune kompozisyonu ve konvertör tipi uygulamaya göre seçilmelidir.

İlgili standartlar

Ortam havasında NO ve NO₂ ölçümü için kemilüminesans yöntemi EN 14211 standardında tarif edilir. Emisyon tarafında portatif analizörlerin kullandığı NOx ölçüm yöntemi EN 14792 ile ilişkilidir. Cihaz tipinin uygunluk onayı ise EN 15267 sertifikasyon sistemi kapsamında değerlendirilir.

Seçim ve uygulama notları

Seçim yaparken ölçüm aralığı (eser seviye ortam ölçümü veya yüksek seviye emisyon), konvertör tipi, numune nemi ve ozon üretimi için gerekli hava kaynağı birlikte değerlendirilmelidir. Tetra, uygulamaya uygun konfigürasyonu belirlemek için numune hattı, filtre ve kalibrasyon gazı ihtiyacını da hesaba katar.

Tetra ve kemilüminesans analizörler

Tetra, Türkiye’de kemilüminesans esaslı analizörlerin tedariki, kurulumu, devreye alınması, kalibrasyonu ve periyodik bakımını yürütür. Ürün gamında Thermo Scientific 42i ve 42iQ NO-NO₂-NOₓ analizörleri ile Mega System Thyris portatif baca gazı analizörü yer alır. PAC NSure ise toplam azotu, numunenin yakılmasından sonra kemilüminesansla ölçer. Bu cihazlar Tetra’nın hazırladığı hava kalitesi istasyonu kabinleri ve CEMS sistemlerine de entegre edilebilir.