Gli analizzatori di gas, in quanto apparecchiature specializzate per il rilevamento e l'analisi della composizione e della concentrazione dei gas, sono ampiamente utilizzati in vari campi come la produzione industriale, il monitoraggio ambientale, gli esperimenti di ricerca scientifica e le ispezioni di sicurezza. Con i continui progressi tecnologici, i tipi di analizzatori di gas sono diventati sempre più diversificati per soddisfare le esigenze specifiche di diversi settori e scenari. Questo articolo descrive in dettaglio diversi tipi comuni di analizzatori di gas e le loro applicazioni.
Gli analizzatori di gas a conducibilità termica funzionano in base al principio che gas diversi hanno conduttività termica diversa. Calcolano il contenuto di alcuni componenti misurando la conducibilità termica di una miscela di gas. Questi analizzatori hanno una struttura semplice, forniscono dati accurati e affidabili e possono misurare un'ampia varietà di gas. Possono essere utilizzati per analizzare non solo gas infiammabili a bassa-concentrazione come idrogeno e metano, ma anche anidride solforosa, anidride carbonica, ammoniaca e molti altri gas. Inoltre, gli analizzatori di gas a conducibilità termica possono essere utilizzati come rilevatori nei cromatografi per analizzare altri componenti.
Gli analizzatori di gas elettrochimici misurano la composizione e il contenuto dei gas in base alle variazioni di corrente o alla quantità di ioni conduttivi causati da reazioni chimiche nel gas. Questi analizzatori utilizzano tipicamente una struttura a diaframma per migliorare la selettività e prevenire la contaminazione della superficie dell'elettrodo di misurazione. I tipi comuni di analizzatori di gas elettrochimici includono il tipo a cella galvanica e il tipo elettrolitico a potenziale costante. Gli analizzatori con cella galvanica elettrolizzano il gas dell'analita diffuso nell'elettrolita attraverso un diaframma e determinano la concentrazione del gas dell'analita misurando la corrente elettrolitica risultante. Gli analizzatori di elettrolisi dipendente dal potenziale-, invece, applicano un potenziale specifico agli elettrodi, provocando l'elettrolisi del gas analita sulla superficie dell'elettrodo. Il potenziale di elettrolisi del gas analita viene determinato misurando il potenziale applicato agli elettrodi.
Analizzatori di assorbimento a infrarossi: gli analizzatori di assorbimento a infrarossi funzionano secondo il principio dell'assorbimento selettivo dei raggi infrarossi di diverse lunghezze d'onda da parte di diversi componenti del gas. La misurazione di questo spettro di assorbimento può distinguere il tipo di gas, mentre la misurazione dell'intensità di assorbimento può determinare la concentrazione del gas dell'analita. Gli analizzatori a infrarossi sono altamente sensibili, hanno una risposta rapida, possono fornire indicazioni online continue e possono anche formare un sistema di regolazione. Possono analizzare non solo la composizione del gas ma anche la composizione della soluzione e sono ampiamente utilizzati nell'industria, nella ricerca scientifica e nella protezione ambientale.
Spettrometri di massa: gli spettrometri di massa sono un dispositivo di analisi del gas più avanzato. Utilizzano le diverse traiettorie dei diversi ioni in un campo elettrico o magnetico per separare gli ioni in base al loro rapporto massa-a-carica, ottenendo uno spettro di massa, ottenendo così risultati qualitativi e quantitativi per il campione. Gli spettrometri di massa possono essere classificati in diversi tipi in base ai separatori di massa comunemente utilizzati, inclusi spettrometri di massa a ventola magnetica a scansione, spettrometri di massa a quadrupolo e spettrometri di massa a tempo-di-volo. Gli spettrometri di massa a scansione con ventola magnetica offrono elevata stabilità e ripetibilità, rendendoli adatti per applicazioni industriali; mentre gli spettrometri di massa quadrupolari offrono un'elevata sensibilità, rendendoli più adatti ai laboratori o alla ricerca scientifica. Gli spettrometri di massa possono analizzare componenti in tracce nei gas, come gas rari nell'aria e oligoelementi negli inquinanti atmosferici.
Altri tipi di analizzatori di gas Oltre ai comuni analizzatori di gas sopra menzionati, esistono altri tipi, come i gascromatografi, gli analizzatori paramagnetici e gli analizzatori del punto di rugiada. Un gascromatografo è un dispositivo che utilizza la tecnologia di separazione cromatografica per l'analisi; può separare e rilevare componenti complessi nei gas. Gli analizzatori paramagnetici sono caratterizzati da velocità di risposta elevate ed elevata precisione di misurazione e sono spesso utilizzati per un controllo preciso del processo. Gli analizzatori del punto di rugiada vengono utilizzati per misurare il contenuto di umidità nei gas e sono ampiamente utilizzati in settori quali quello petrolchimico, del gas naturale e dei gas industriali.
