النجاسة محلل الهيدروجين يستخدم للكشف عن الشوائب المختلفة في تكوين الهيدروجين لضمان نقاء الهيدروجين يتوافق مع المعايير الصناعية . الشوائب قد تشمل الرطوبة ، الأكسجين ، أول أكسيد الكربون ، ثاني أكسيد الكربون ، النيتروجين ، الهيليوم ، الخ . الطرق الشائعة لتحليل الشوائب في الهيدروجين تشمل ما يلي :
1 - الفصل اللوني للغاز
المبدأ : كروماتوغرافيا الغاز هو أسلوب شائع في تحليل الغاز ، وذلك باستخدام مختلف معامل التقسيم من الغاز ، فصل كل عنصر في عينات الغاز .
التطبيق : مناسبة للكشف عن الأوكسجين والميثان وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وغيرها من الشوائب في الهيدروجين .
فائدة نموذج يحتوي على مزايا حساسية عالية ، وارتفاع القرار ، التحليل الكمي من مختلف مكونات الغاز .
سلبيات : عملية معقدة نسبيا وتتطلب الصيانة الدورية .
2 - طريقة التوصيل الحراري ( TCD )
المبدأ : على أساس الاختلافات في الموصلية الحرارية من الغازات المختلفة ، طريقة التوصيل الحراري داخلي
التطبيق : تستخدم على نطاق واسع في الكشف عن المياه والنيتروجين والأكسجين في الهيدروجين ، وخاصة في الكشف عن تركيز منخفض من الشوائب .
فائدة نموذج يحتوي على مزايا معدات بسيطة ، منخفضة التكلفة ، في الوقت الحقيقي على الخط رصد مناسبة لأنّ الإنتاج الضخم .
العيب : حساسية بعض الغازات مثل الهيليوم والهيدروجين منخفضة .
3 . امتصاص الأشعة تحت الحمراء ( NDIR )
المبدأ : استنادا إلى خصائص امتصاص الأشعة تحت الحمراء ضوء الطول الموجي محددة من الغازات المختلفة ، وتركيز الغازات يتم تحليلها من خلال قياس امتصاص كمية .
التطبيق : تستخدم عادة للكشف عن ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون وغيرها من الغازات في الهيدروجين .
فائدة نموذج يحتوي على مزايا تحليل سريع السرعة ، حساسية عالية ، ومناسبة على الخط رصد .
العيوب : يمكن الكشف عن غاز معين فقط ، تحتاج إلى معايرة أكثر دقة .
4 . الهيدروجين الاستشعار الخاصة
المبدأ : استخدام الهيدروجين الكهروكيميائية أو خصائص أشباه الموصلات ، من خلال تفاعل الهيدروجين مع أجهزة الاستشعار سطح توليد إشارة كهربائية لقياس تركيز الهيدروجين .
التطبيق : تستخدم أساسا لقياس تركيز الهيدروجين و الكشف عن الشوائب .
فائدة نموذج يحتوي على مزايا حساسية عالية ، والاستجابة السريعة ، معدات بسيطة ، ومناسبة للاستخدام الميداني .
العيوب : أجهزة الاستشعار قد تتأثر بعوامل بيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة .
5 - مطياف الكتلة
المبدأ : قياس الطيف الكتلي ( ماجستير ) يمكن أن تحدد بدقة الشوائب في الهيدروجين عن طريق تأين جزيئات الغاز وتحليل نسبة كتلة تهمة من الأيونات .
التطبيق : مناسبة لأنّ دقة عالية وحساسية عالية من الهيدروجين تحليل الشوائب ، بما في ذلك الكشف عن الهيليوم والنيتروجين وغيرها من الشوائب في تركيزات منخفضة جدا .
فائدة نموذج يحتوي على مزايا حساسية عالية ، والقدرة على تحليل مختلف الشوائب الغاز ، ومناسبة للبحث العلمي و التطبيقات الصناعية مع متطلبات عالية .
العيوب : معدات باهظة الثمن ، عملية معقدة .
6 - التحليل الكهروكيميائية
المبدأ : توليد الإشارات الحالية من خلال التفاعلات الكيميائية على سطح القطب ، وتحليل الشوائب مثل الأكسجين وأول أكسيد الكربون في الهيدروجين من خلال تغيير قياس الإشارات .
التطبيق : مناسبة للكشف عن الشوائب مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الهيدروجين .
فائدة نموذج يحتوي على مزايا معدات بسيطة ، منخفضة التكلفة ، عملية مريحة ، ومناسبة للاستخدام المحمولة .
العيوب : الحساسية والانتقائية قد تكون منخفضة ، الأقطاب الكهربائية تحتاج إلى استبداله بانتظام .
7 - تحويل فورييه مطيافية الأشعة تحت الحمراء ( FTIR )
المبدأ : تحويل فورييه الطيف بالأشعة تحت الحمراء إشارة إلى تحليل البيانات بسهولة ، من أجل تحديد و تحليل كمي من الغاز .
التطبيق : مناسبة لأنّ غاز الهيدروجين في مجموعة متنوعة من الشوائب ، بما في ذلك المياه ، ثاني أكسيد الكربون ، أول أكسيد الكربون ، وهلم جرا .
فائدة نموذج لديها مزايا عالية الدقة ، ويمكن الكشف عن مختلف مكونات الغاز في وقت واحد .
العيوب : المعدات هي أكثر تكلفة وتتطلب عملية معقدة .
ملخص
مختلف أساليب تحليل الشوائب لها مزايا وعيوب مختلفة و نطاق التطبيق . عند اختيار الهيدروجين محلل الشوائب ، ونحن بحاجة إلى اختيار أنسب تكنولوجيا الكشف وفقا لمتطلبات التطبيق العملي ( مثل الدقة ، في الوقت الحقيقي رصد التكاليف ، وما إلى ذلك ) . من أجل تطبيق متطلبات عالية الدقة ، مطياف الكتلة ، اللوني للغاز هي الخيارات الشائعة . ومع ذلك ، من أجل رصد الصناعية العامة ، التوصيل الحراري الخلية الكهروكيميائية الاستشعار المستخدمة على نطاق واسع .