Alev İyonizasyon Dedektörü (FID) ile THC Ölçümü

FID nasıl çalışır?

Alev iyonizasyon dedektörü (FID), numunedeki organik bileşikleri hidrojen alevinde yakar. Karbon-hidrojen bağı içeren moleküller alevde iyonlaşır ve iki elektrot arasında ölçülebilir bir iyon akımı oluşturur. Akım, alevden geçen karbon atomu sayısıyla yaklaşık orantılıdır; bu nedenle sonuç genellikle metan veya propan eşdeğeri cinsinden ppmC olarak verilir.

Dedektör yakıt olarak hidrojen ve yanma havası kullanır. Doğrudan numune enjeksiyonunda cihaz toplam hidrokarbonu (THC) ölçer. Dedektörün öncesine bir gaz kromatografi kolonu yerleştirildiğinde ise metan ve metan dışı hidrokarbonlar (NMHC) ayrı ayrı ölçülebilir.

Ne ölçer, nerede kullanılır?

FID hidrokarbonlara ve uçucu organik bileşiklere (VOC) duyarlıdır. Başlıca kullanım alanları:

• Emisyon izleme ve baca gazında toplam organik karbon/THC ölçümü
• Ortam havasında metan, NMHC ve VOC izleme
• Çöp depolama sahaları, biyogaz tesisleri ve rafineri çevresi ölçümleri
• Taşınabilir cihazlarla kaçak emisyon (LDAR) taramaları

Avantajlar ve sınırlamalar

FID geniş doğrusal aralığa ve hızlı tepkiye sahiptir; birçok hidrokarbon için yanıt faktörü birbirine yakındır. Su buharı, CO₂ ve inert gazlara neredeyse duyarsızdır; bu da nemli numunelerde ölçümü kolaylaştırır.

Sınırlamalar: dedektör hidrojen gibi yanıcı bir yakıt gerektirir ve bu durum saha güvenliği ile gaz temini açısından planlama ister. Yanıt faktörü bileşene göre değiştiğinden sonuçlar eşdeğer cinsinden yorumlanmalıdır. Oksijen içeriğindeki büyük değişimler yanıtı etkileyebilir. Ağır hidrokarbonlar yoğuşma eğiliminde olduğundan yüksek sıcaklık uygulamalarında ısıtılmış numune hattı ve ısıtılmış dedektör kullanılır. FID kısmi oksitlenmiş bileşiklere ve halojenli bileşiklere daha düşük yanıt verebilir; bu tür hedef bileşenlerde fotoiyonizasyon (PID) dedektörü tercih edilebilir.

Seçim ve uygulama notları

Seçim yaparken hedef bileşenlerin türü (toplam hidrokarbon, metan ayrımı veya toksik VOC), ölçüm aralığı ve numune sıcaklığı değerlendirilir. Yakıt hidrojeni ve yanma havası için gaz temini, tesis içinde güvenli kurulum açısından önceden planlanmalıdır.

Tetra ve FID analizörler

Tetra, Türkiye’de FID esaslı analizörlerin tedariki, devreye alınması, kalibrasyonu ve servisini yürütür. Ürün gamında Thermo Scientific 51i toplam hidrokarbon analizörü (yüksek sıcaklık seçeneğiyle), 55i metan/metan dışı hidrokarbon analizörü, TVA2020 taşınabilir toksik buhar analizörü (FID ve PID birlikte) ve Synspec Alpha serisi FID/PID VOC analizörleri bulunur. Synspec GC955 gaz kromatografları da uygulamaya göre FID dedektörüyle yapılandırılabilir.