O método de luminosidade química (CLD) é o método padrão internacional para medir o óxido de nitrogênio (NOA A), conhecido por sua alta sensibilidade, alta seletividade e resposta rápida. Seu princípio básico é baseado na reação química gasosa de óxido nitrogênico (NO) e ozônio (O3).

Lógica de detecção de NO₂ a NO₂

A lógica de detecção do instrumento segue um design sofisticado de medição "passo a passo", com os componentes principais sendo duas câmaras de reação e um conjunto de circuitos de válvula de comutação.

Medição direta de NO:

O gás a ser medido entra primeiro diretamente na primeira câmara de reação e é misturado com o excesso de O3 gerado pelo gerador de ozônio dentro do instrumento.

Reação crítica: NO+O3→NO₂*+O₂. Cerca de 10% das moléculas de dióxido de nitrogênio estão em estado de excitação (NO₂*).

Quando o NO₂* salta do estado excitado para o estado base, um fotão com comprimento de onda na faixa de 600-3000 nm é liberado. Esta luminosidade química fraca é detectada por meio de um tubo fotoelétrico sensível ao vermelho (PMT) perto da câmara de reação, cuja intensidade luminosa é estritamente proporcional à concentração de NO.

A medição de NOA (óxido de nitrogênio total) é derivada indiretamente do NO₂:

O outro gás flui através de um conversor de molibdênio (ou conversor de alta temperatura). O dispositivo é capaz de reduzir todos os óxidos de nitrogênio (incluindo NO₂) na amostra de gás em NO.

A reação é: NO₂ + Mo → NO + MoO.

Depois disso, o gás "totalmente convertido em NO" entra na segunda câmara de reação, que também reage com o O3 e detecta seu sinal luminescente químico. O sinal corresponde a uma concentração de NOA (NO + NO₂).

Finalmente, a concentração de dióxido de nitrogênio é obtida indiretamente através do cálculo: NO₂ = NONo No No Concentração de NO₂ - Concentração de NO.

II. Pontos de controle de erros

Eficiência do conversor: a degradação da eficiência do conversor de molibdênio ou a sensibilidade cruzada a outros compostos nitrogênicos, como NH3, são as principais fontes de erro. Calibração regular é necessária (por exemplo, eficiência de validação de gás NO₂ padrão de entrada > 96%) ou uso de métodos de conversão fotolítica mais específicos.

Interferência luminosa química: certas substâncias (como olefinas, CO) reagem com O3 e também produzem uma luminosidade fraca, causando erros positivos. Controle através da otimização da pressão da câmara de reação (baixa pressão elimina eficazmente a maioria das interferências) e o uso de filtros seletivos.

Efeito: CO₂, vapor de água, etc. no gás da amostra podem colidir com o NO₂* no estado de excitação extinto, resultando em uma redução do sinal e gerando erros negativos. O vapor de água deve ser removido com um secador e compensado por uma curva de calibração.

Manutenção do sistema: limpar regularmente a sala de reação para evitar a poluição, verificar a estabilidade do gerador de ozônio e garantir que o PMT esteja na temperatura de funcionamento ideal é a base para garantir a precisão dos dados a longo prazo.

Com este design físico-químico de precisão e combinado com medidas de controle de erros rigorosas, o analisador CLD permite uma análise quantitativa precisa e confiável do NO e do NO₂.