화학발광법(CLD)은 질소산화물(NOₓ)을 측정하는 국제 표준 방법으로, 고감도, 고선택성, 빠른 응답으로 유명하다.그 핵심원리는 일산화질소(NO)와 오존(O가스의 화학반응에 근거한다.

1. NO에서 NO로 가는 검측 논리

이 기기의 검측 논리는 정교한"단계별 측정"설계를 따르며, 핵심 부품은 두 개의 반응실과 한 세트의 전환 밸브 길이다.

NO 직접 측정:

측정을 기다리는 기체는 우선 제1반응실로 직접 들어가 기기 내부 오존발생기에서 발생하는 과량의 O와 혼합된다.

핵심반응 발생: NO+O→ NO₂ * + O₂.이 중 약 10% 의 이산화질소 분자가 자극 상태(NO₂*)에 있다.

NO₂*가 자극 상태에서 기본 상태로 이동하면 600-3000nm 범위의 파장을 가진 광자가 방출됩니다.반응실에 밀착된 홍민광전배증관 (PMT) 을 통해 이런 미약한 화학발광을 측정하는데 그 빛의 강도는 NO의 농도와 엄격히 정비례한다.

NOₓ(총질소산화물)의 측정과 NO₂의 간접적인 유도:

다른 가스는 몰리브덴 변환기 (또는 고온 변환기) 를 통과합니다.이 장치는 시료 가스 중의 모든 질소산화물(NO₂ 포함)을 촉매하여 NO로 환원시킬 수 있다.

반응은 NO₂+Mo → NO+Moo.

그후 이"전부 NO로 전환된"기체는 제2반응실에 들어가 마찬가지로 O와 반응하고 그 화학발광신호를 검측했다.이 신호에 해당하는 농도는 NOₓ(NO+NO₂)입니다.

결국 NO₂농도 = NOₓ농도 - NO농도를 계산하여 간접적으로 이산화질소의 농도를 산출한다.

2. 오차 제어 요점

전환기 효율: 몰리브덴 전환기 효율이 감쇠되거나 NH 와 같은 다른 질소 화합물에 대한 교차 민감성이 주요 오차원이다.정기적으로 교정 (예를 들어 표준 NO 가스 검증 효율 > 96%) 하거나 더 특이한 광분해 전환법을 사용해야 한다.

화학발광교란: 일부 물질 (예를 들면 올레핀, CO) 과 O반응도 미약한 발광을 일으켜 플러스 오차를 초래한다.반응실 압력 최적화 (저압으로 대부분의 간섭을 효과적으로 담금질할 수 있음), 선택적 필터를 사용하여 제어합니다.

효과: 시료 가스 중의 CO₂, 수증기 등은 담금질 자극 상태의 NO₂*에 부딪혀 신호가 낮아지고 마이너스 오차가 발생한다.건조제를 사용하여 수증기를 제거하고 곡선을 교정하여 보상해야 한다.

시스템 유지 보수: 오염을 방지하기 위해 정기적으로 반응실을 청소하고 오존 발생기의 안정성을 검사하며 PMT가 최적의 작동 온도에 있는지 확인하는 것은 장기적인 데이터의 정확성을 보장하는 기초입니다.

이런 정밀한 물리화학설계와 엄격한 오차통제조치를 결합하여 CLD분석기는 NO와 NO에 대한 정확하고 믿음직한 정량분석을 실현할수 있다.