Dağılmayan Kızılötesi Absorpsiyon Yöntemi (NDIR)

 

Sayfa İçeriği Tablosu


Ölçüm Prensibi

Dağılmayan Kızılötesi Absorpsiyon Yöntemi (NDIR) Nedir?

Dağılmayan kızılötesi absorpsiyon (NDIR), moleküllerin kızılötesi absorpsiyonunu kullanan bir yöntemdir. Bu yöntem, kızılötesini aktif olarak emen çeşitli gaz bileşenlerinin konsantrasyonunu ölçmek için kullanılır.

Moleküller, belirli dalga boylarında ışığı seçici olarak emme yeteneğine sahiptir. Örneğin, kırmızı bir elma kırmızı görünür, çünkü yüzeyi kırmızı dışındaki dalga boylarına sahip ışığı emer ve tersine, kırmızı dalga boylarına sahip ışığı yansıtır. Bu, gaz bileşenlerinin konsantrasyonunu ölçmek için yaygın olarak kullanılan kızılötesi radyasyonda olur. Kızılötesi radyasyon bir molekül tarafından emildiğinde, o molekülün sıcaklığını arttırır. Emilen kızılötesi radyasyonun dalga boyu moleküle bağlı olarak değişir (yani bir parmak izi gibi, dalga boyu profili her molekül için spesifiktir).

Non-dispersive infrared absorption method (NDIR) utilizes this property, the term NDIR has also been long established. Infrared radiation is classified into near-infrared rays, mid-infrared rays, and far-infrared rays corresponding to wavelength. NDIR uses infrared radiation containing wavelengths in mid-infrared radiation of 2.5-25μm to measure the concentration of gas components.

Dağılmayan bir tip, bir kızılötesi ışık kaynağından yayılan orta kızılötesinde belirli kızılötesi radyasyon dalga boyunu kullanan bir ölçüm yöntemidir. Bazı gazlar kızılötesi radyasyonu emmez. Örneğin, nitrojen (N2) kızılötesi radyasyonu emmez, bu nedenle farklı bir ölçüm prensibi kullanan bir gaz analizörü ile ölçülür.

NDIR Kullanan Gaz Analizörünün Ölçüm Prensibi

Şekil 1: NDIR kullanan bir gaz analizörünün temel yapısı (örneğin, CO2'deki CO'yu ölçmek için)

Kızılötesi ışık kaynağı kullanan gaz analizörü, numune gazını bir gaz hücresine akıtarak gaz konsantrasyonunu ölçer. Kızılötesi radyasyon, hücredeki numune gazından geçer ve hücredeki gaz tarafından emilen kızılötesi radyasyon, dedektör tarafından tespit edilen numune gazı konsantrasyonuna karşılık gelir (Şekil 1).

Farklı gaz molekülleri, emilen farklı kızılötesi dalga boylarına sahiptir (Şekil 2). Her bir gazın konsantrasyonu ile orantılı belirli bir kızılötesi dalga boyu için absorpsiyon miktarını ölçerek, numune gazında "hangi gaz moleküllerinin" ve "hangi konsantrasyonda" bulunduğunu belirlemek mümkündür. Şekil 1'de, bir CO dedektörü, CO2 gazındaki CO gazını ölçer.

Şekil 2: Gazlar için kızılötesi absorpsiyon dalga boyları ve miktarları

Gaz moleküllerine bağlı olarak, emilen örtüşen kızılötesi dalga boyları oluşabilir (Şekil 2). Buna gaz girişimi denir.

Şekil 3: Gaz konsantrasyonu ile kızılötesi absorpsiyon miktarı arasındaki ilişki

Kızılötesi radyasyon için absorpsiyon miktarı gazın konsantrasyonu ile orantılıdır, daha düşük konsantrasyonlar için daha küçüktür ve daha yüksek konsantrasyonlar için daha büyüktür (Şekil 3).

Kızılötesi absorpsiyon miktarı ile gaz konsantrasyonu arasındaki ilişki Lambert-Beer yasası ile belirlenir.

Lambert-Beer yasası

Kızılötesi absorpsiyon miktarı, emici gaz moleküllerinin konsantrasyonuna bağlıdır. Bu ilişki Lambert-Beer yasası ile ifade edilir.

Ι = Ι0 exp (-μcd)

Ι : İletilen ışık yoğunluğu
Ι0: Gelen ışık yoğunluğu
c: Emici moleküllerin konsantrasyonu (ölçülen bileşen)
μ : Absorpsiyon katsayısı (molekül ve dalga boyu tarafından belirlenen sabit)
d : Emici molekül tabakasının kalınlığı (gaz tabakası)

Bilgi Talebi

Herhangi bir sorunuz veya isteğiniz mi var? Uzmanlarımızla iletişime geçmek için bu formu kullanın.

* Bu alanların doldurulması zorunludur.

Kurumsal