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El Detector de Fotoionización (PID) mide niveles bajos de compuestos orgánicos que son volátiles. Puede medir las concentraciones a niveles en ppb, (partes por billón) hasta 10.000 partes por millón (1% por volumen). También mide otros gases tóxicos.
El PID es un instrumento sensitivo pero no es específico. Es de amplio espectro. Es parecido a un sensor de LEL, pero mucho más sensible. El sensor LEL indica que vapores inflamables están presentes, pero no indica cual es el gas. El PID indica que vapores tóxicos están presentes, pero no indica cual es el tóxico.
Principio de Funcionamiento
El PID usa la energía de la luz ultravioleta para separar electrones de los núcleos del átomo creando iones positivos y negativos. (Ionización) Se puede contar los iones con el detector. La ionización ocurre cuando la molécula absorbe la energía alta de la luz ultravioleta. Éste causa la excitación de la molécula y resulta en la pérdida temporal de un electrón con carga negativa y la formación de un ión con carga positiva. El gas se convierte en un gas eléctricamente cargado.
Dentro del PID estas partículas cargadas producen un corriente que es amplificada y desplegada en la pantalla del medidor como ppm (partes por millón) o hasta en partes por mil millones. Después de pasar los electrodos, los iones recombinan para reformar de nuevo la molécula original. De esta manera, los PID dan una evaluación del contendido sin quemar o destruir el gas, así que se puede usar el PID para coleccionar una muestra de gas para otro análisis.
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Se pueden ionizar todos los elementos y todas los químicos, pero hay una diferencia en la cantidad de energía que se requiere. La energía que se requiere para desplazar un electrón e ionizar un compuesto se denomina Potencial de Ionización. (IP) El IP es medida en Voltaje de electrones, (eV). La energía que emite la luz a dentro de la PID también se mide en eV. Si el voltaje que produce la lámpara dentro del PID es mayor de la IP del gas o vapor, el PID puede ionizar y medir el gas. Pero si el IP es demasiado grande, la atracción entre el átomo y su electrón es demasiado fuerte, y la luz no tiene poder suficiente para separarlos y causar la ionización.
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Las lámparas usadas dentro del PID están disponibles con diferentes voltajes. Una lámpara con mayor voltaje, por ser más fuerte, puede ionizar una mayor cantidad de químicos. La tabla muestra los voltajes de algunas de las lámparas disponibles, y algunos de los productos químicos en los diferentes rangos que se pueden ionizar y medir. En la tabla se puede ver que una lámpara de 9.8 eV no puede ionizar o detectar vapores de Cloruro de Vinilo, que tiene IP de 9.99. También podemos ver que ninguna de las lámparas tiene capacidad para ionizar el Monóxido de Carbono con su IP de 14.01. Se puede encontrar las IP de varios químicos en el NIOSH Pocket Guide, en la literatura de los fabricantes de los instrumentos y en muchas otras referencias de productos químicos.
El grupo más largo de productos químicos que el PID puede medir son los orgánicos, los compuestos que contiene el átomo de carbono.
Estos incluyen:
Cómo elegir la lámpara correcta
A la primera vista, puede parecer que se debe usar la lámpara con voltaje más alto (la lámpara de 11.7 eV) para poder ionizar el mayor número de químicos, pero se debe considerar: