PID

מכשיר ה- PID לגילוי תרכובות אורגניות נדיפות: PID, גלאי פוטויוניזציה (Photoionization detector) הוא מכשיר שבאמצעותו ניתן לגלות תרכובות אורגניות נדיפות מסוימות. מכשיר זה בעל גלאי המאפשר למדוד גזים ותרכובות אורגניות נדיפות בריכוזים של מתחת ל- ppb (parts per billion) עד ל-10,000 ppm (parts per million). גלאי זה זול והשימוש בו יעיל לשם ניתוח גזים ואדים רבים. אחד מיתרונותיו הוא יכולתו לייצר קריאות מידיות ולפעול ללא הרף.

עקרון הפעולה

היישום הראשוני של הגלאי היה באמצעות גילוי יונים על ידי כרומטוגרפיית גזים. פוטונים בעלי אנרגיה גבוהה, בדרך כלל בטווח העל סגולי (UV) שוברים את המולקולות ליונים טעונים חיובית. כאשר התרכובות נשטפות מקולונת כרומטוגרפיית הגז הן מופגזות על ידי פוטונים בעלי רמת אנרגיה גבוהה. בצורה כזאת הן מתייננות על ידי ספיגה של אנרגיה על סגולית גבוהה. האור העל סגולי מעורר אותן וכתוצאה מכך ישנו איבוד זמני של אלקטרונים במולקולות. בצורה כזאת ישנה יצירה של יונים טעונים חיובית. הגזים נהפכים להיות טעונים חשמלית והיונים יוצרים זרם חשמלי אשר מהווה פלט בצורת סיגנל בגלאי. ככל שהריכוז של הרכיב גדול יותר, כך נוצרים יותר יונים, דבר המתבטא בזרם חזק יותר.

הזרם עצמו מוגבר ומוצג על גבי מד הזרם. מניחים לרוב שהיונים עוברים תהליך של חיבור מחדש לאחר המעבר לגלאי (כדי ליצור את המולקולות המקוריות). אולם, מנה קטנה של אנליטיים הנשאים באוויר נשארים מיוננים (השפעתם זניחה מאד).

יישום השיטה

הגלאים בעלי תחומי אורכי גל רחבים ואינם סלקטיביים (בשל יכולתם ליינן כמעט כל דבר עם אנרגיית יינון השווה או הפחותה מהפלט של המנורה). מכשיר ה- PID סלקטיבי בצורה גבוהה כאשר הוא משולב עם טכניקת כרומטוגרפיה או כאשר הוא מחובר לצינור (כמו למשל צינור ייחודי לבנזן). מכשיר זה יגלה רק תרכובות בעלות אנרגיית יינון זהה או נמוכה מאנרגיית הפוטונים הנוצרת על ידי נורת ה-PID המצויה בגלאי. מכשיר זה בדרך כלל מכויל על ידי איזובוטינל.

PID אינו צורך או הורס את הרכיבים אשר הוא מגלה. סיגנל ה-PID יכול להיות מדוכא כאשר מתבצעים מדידות בסביבות בעלי לחות גבוהה, או במקרה בו התרכובת מופיעה בריכוז מאד גבוה. החלשות עוצמת האור מתרחשת בשל היכולת של תרכובות מסוימות (כמו מים – בעלי פוטנציאל יינון גבוה) לספוג את הפוטונים הנפלטים על ידי נורת העל סגולי ללא הובלה ליצירת זרם היוני.

שימוש ב-PID בדיגום קרקע

מכשיר זה משמש גם לדיגום קרקע (סקרי קרקע, דיגום מוודא ועוד) לשם אינדיקציה ראשונית להמצאות זיהום אורגני. אמנם לערכי המדידה של ה- PID אין משמעות רגולטורית, אך כאשר מתקבלים ערכים הגבוהים מ-20 ppm זה מעיד על חשד לזיהום, ודוגמאות מקרקע זו תשלחנה לבדיקות מעמיקות יותר. חשוב לציין שערך הנמוך מהמספר שצוין לא מעיד על אי המצאות זיהום בקרקע. על כן יש להשתמש בכל החושים השונים (ויזואלית - צבע, ריח, מרקם ועוד) כדי לאפיין את אותה קרקע ולקבוע את ייעודה.

קישורים חיצוניים

• מילון מתעדכן למונחים במדעי הסביבה באתר איזיטופ
• נוהלי טיפול בקרקע מזוהמת באתר המשרד להגנת הסביבה
• מהו סקר קרקע?