Gaasianalüsaatoreid kui spetsiaalseid seadmeid gaasikomponentide ja kontsentratsioonide tuvastamiseks ja analüüsimiseks kasutatakse laialdaselt erinevates valdkondades, nagu tööstuslik tootmine, keskkonnaseire, teadusuuringud ja ohutustestid. Pideva tehnoloogilise arenguga on gaasianalüsaatorite tüübid muutunud üha mitmekesisemaks, et vastata erinevate tööstusharude ja stsenaariumide erivajadustele. See artikkel annab üksikasjaliku sissejuhatuse mitmele levinumale gaasianalüsaatoritüübile ja nende rakendustele.
Soojusjuhtivuse gaasianalüsaatorid
Soojusjuhtivuse gaasianalüsaatorid töötavad põhimõttel, et erinevatel gaasidel on erinev soojusjuhtivus. Teatud komponentide sisalduse määramiseks kasutavad nad gaasisegu soojusjuhtivuse mõõtmist. Seda tüüpi analüsaatorid on lihtsa ehitusega, annavad täpseid ja usaldusväärseid andmeid ning võimaldavad mõõta väga erinevaid gaase. Seda saab kasutada tuleohtlike gaaside, nagu vesinik ja metaan, madalate kontsentratsioonide, aga ka erinevate gaaside, nagu vääveldioksiid, süsinikdioksiid ja ammoniaak, sisalduse analüüsimiseks. Lisaks saab soojusjuhtivusega gaasianalüsaatoreid kasutada ka detektoritena kromatograafilistes analüsaatorites teiste komponentide analüüsimiseks.
Elektrokeemilised gaasianalüsaatorid
Elektrokeemilised gaasianalüsaatorid mõõdavad gaaside koostist ja sisaldust mõõteelektroodil toimuva gaasi keemiliste reaktsioonide põhjustatud voolu või juhtivate ioonide hulga muutuste põhjal. Seda tüüpi analüsaatorid kasutavad tavaliselt selektiivsuse parandamiseks ja mõõteelektroodi pinna saastumise vältimiseks membraanistruktuuri. Elektrokeemiliste gaasianalüsaatorite levinumad tüübid hõlmavad galvaanilise elemendi tüüpi ja potentsiostaatilist elektrolüüsi tüüpi. Galvaanielemendi tüüpi analüsaator elektrolüüsib mõõdetud gaasi, mis difundeerub läbi membraani elektrolüüti ning mõõdetud gaasi kontsentratsioon määratakse tekkiva elektrolüütilise voolu mõõtmise teel. Potentsiostaatilise elektrolüüsi tüüpi analüsaator rakendab elektroodile spetsiifilise potentsiaali, mille tulemusena toimub mõõdetud gaasi elektrolüüs elektroodi pinnal, ja mõõdetud gaasi elektrolüütiline potentsiaal määratakse elektroodile rakendatud potentsiaali mõõtmise teel.
Infrapuna neeldumise analüsaatorid
Infrapunaneeldumise analüsaatorid töötavad infrapunakiirguse erinevate lainepikkuste valikulise neeldumise põhimõttel erinevate gaasikomponentide poolt. Selle neeldumisspektri mõõtmisega saab eristada gaasi tüüpi, samas kui neeldumise intensiivsuse mõõtmisega saab määrata mõõdetud gaasi kontsentratsiooni. Infrapunaanalüsaatorid on kõrge tundlikkusega, kiire reageerimisvõimega ja suudavad pakkuda pidevat võrgus indikatsiooni ning võivad moodustada ka juhtimissüsteemi. See suudab analüüsida mitte ainult gaasi koostist, vaid ka lahuse koostist ning seda kasutatakse laialdaselt tööstuses, teadusuuringutes ja keskkonnakaitses.
Massispektromeeter
Massispektromeeter on täiustatud gaasianalüüsi seade. See kasutab erinevate ioonide erinevaid trajektoore elektri- või magnetväljas, et eraldada ioonid vastavalt nende massi-/-laengu suhtele, saades seeläbi massispektri ja seega proovi kvalitatiivsed ja kvantitatiivsed tulemused. Massispektromeetrid võib jagada mitmeks tüübiks vastavalt tavaliselt kasutatavatele massiseparaatoritele, sealhulgas skaneerivad magnetsektori massispektromeetrid, kvadrupoolilised massispektromeetrid ja lennuaja-massispektromeetrid{5}}. Nende hulgas on skaneerivatel magnetsektori massispektromeetritel kõrge stabiilsus ja korratavus, mistõttu need sobivad tööstuslikeks rakendusteks; samas kui kvadrupoolsed massispektromeetrid on kõrge tundlikkusega ja sobivad paremini labori- või teadusuuringuteks. Massispektromeetrid suudavad analüüsida gaasides leiduvaid mikrokomponente, näiteks õhus leiduvaid haruldasi gaase ja atmosfäärisaasteainetes leiduvaid mikroelemente.
Muud tüüpi gaasianalüsaatorid
Lisaks ülalmainitud tavalistele gaasianalüsaatoritele on olemas ka muud tüüpi gaasianalüsaatorid, nagu gaasikromatograafid, paramagnetilised analüsaatorid ja kastepunkti analüsaatorid. Gaaskromatograaf on seade, mis kasutab analüüsiks kromatograafilist eraldustehnoloogiat ning mis suudab eraldada ja tuvastada gaaside keerulisi komponente; paramagnetilisel analüsaatoril on kiire reageerimiskiirus ja kõrge mõõtmistäpsus ning seda kasutatakse sageli protsessi täpseks juhtimiseks; kastepunkti analüsaatorit kasutatakse gaaside veesisalduse mõõtmiseks ning seda kasutatakse laialdaselt naftakeemia-, maagaasi- ja tööstusgaasitööstuses.