ارزيابي عملكرد آشكارساز يون سازي نوري در سنجش تولوئن هوا

Evaluation of photoionization detector performance for measuring the airborne toluene

زمينه و هدف: در حوزه عوامل شيميايي محيط كار، روش مرسوم براي سنجش تركيبات آلي فرار در هوا استفاده از يك گازكروماتوگراف مجهز به آشكارساز يون سازي شعله اي (GC-FID) است كه البته داراي محدوديت هايي نيز مي باشد از جمله مي توان قابليت دسترسي به آن، نياز به افراد كارآزموده، صرف وقت و هزينه بالاي آناليز تركيبات شيميايي را نام برد. هدف از اين مطالعه، بررسي امكان جايگزيني آشكارساز يون سازي نوري (PID) با دستگاه گازكروماتوگراف در سنجش تولوئن هوا به عنوان نماينده تركيبات آلي فرار در مطالعات تجربي بود. روش بررسي: در اين مطالعه، توليد مداوم غلظت هاي 5، 20، 50، 100، 200، 500 و ppm 1000از تولوئن هوا، توسط سامانه طراحي شده در آزمايشگاه و در دامنه رطوبت نسبي %13±2 انجام شد. غلظت تولوئن هوا در خروجي اين سامانه، هم با آشكارساز يون سازي نوري و هم با روش مرجع 1501 سازمان NIOSH مورد اندازه گيري و مقايسه قرار گرفت. يافته ها: نتايج اين پژوهش نشان داد كه بين اين دو روش در غلظت هاي بالاتر از 50 ppm تولوئن در هوا تفاوت معني داري وجود دارد در حالي كه در غلظت هاي 5 و ppm 20تفاوت معني داري نشان نداد. ضريب همبستگي نتايج اين دو روش در دامنه غلظتي 5 تا ppm 1000تولوئن هوا، 0.999 بود. ضريب تصحيح براي آشكارساز يون سازي نوري در دامنه غلظتي مورد مطالعه، 1.05 به دست آمد. نتيجه گيري: عيلرغم تفاوت مقادير خوانش تولوئن هوا توسط آشكارساز يون سازي نوري (PID) با روش مرجع 1501 سازمان NIOSH پاسخ آن خطي بود؛ بنابراين، در مطالعات مربوط به سنجش تولوئن هوا با استفاده از آشكارساز يون سازي نوري، مقاديرخوانش بايد توسط ضريب تصحيح محاسبه شده، اصلاح شوند

Background and aims: In the field of chemical agents at workplaces, traditional measurement method for assessing the volatile organic compounds (VOCs) concentration is using a gas chromatograph generally equipped with a flame ionization detector (GC-FID). However, there are some limitations in working with this equipment including equipment accessibility, necessity of highly trained operators, and the high cost of sample analysis. The aim of this study was to evaluate the performance of photoionization detector (PID) as a substitution for GC-FID in the measurement of toluene as a representative of the VOCs in experimental studies. Methods: This study was carried out by an experimental set up for generating toluene known concentrations at 5, 20, 50, 100, 200, 500 and 1000 ppm with relative humidity 13% ±2. The concentration values were measured with PID as well as the National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) 1501 reference method and results were compared. Results: The results showed a significant difference between the two methods at concentrations higher than 50 ppm while there was no significant difference at 5 ppm and 20 ppm. The correlation coefficient of the toluene concentrations at 5 to 1000 ppm was 0.999. The correction factor for the PID was 1.05 at the studied concentration range. Conclusion: Although the results presented by PID were different from those extracted from the NIOSH reference method, the response was linear. Thus, in studies of measuring airborne concentrations of toluene using this type of detector; the reading values must be corrected by the calculated correction factor.