Kemilüminesans ya da diğer adıyla kimyasal ışıma, madde içinde gerçekleşen kimyasal reaksiyon sonucu meydana gelen ısıl ışıma ve ışık ışıması (lüminesans) durumudur. Kemilüminesans, tıptan gaz analizine kadar birçok alan ve uygulamada yaygın olarak yer almaktadır.
Işığın bir yüzeyden yayılmasından farklı olarak burada ışığın yayılma nedeni kimyasal reaksiyondur. Kimyasal reaksiyon sonucu ortaya çıkan enerji, reaksiyonda görev alan her bir molekülün ve hatta ara ürünler olan radikallerin enerji seviyelerinde değişime neden olur. Bahsi geçen molekül ve radikaller karakterlerine uygun olarak belirli bir dalga boyunda foton yayımlar. Absorbsiyon spektroskopisi kuralları doğrultusunda yayımlanan fotonlar reaksiyona giren maddelerin karakterini ve türünü ortaya koyan renklerde görülmelerini sağlarlar.
Örneğin; CH+ radikali görünür hidrokarbon alevinde beyaza çalan mavi renktedir (~431 nm). OH radikalinin etkisi de genelde yanmış gazların yoğun olduğu bölgede enerjinin de fazla olmasından ötürü renk tayfında mora yakın UV'ye kaymıştır (~308 nm). Bu farklılıklardan faydalanarak aynı isimle anılan çeşitli optik ölçüm yöntemleri geliştirilmiştir.
Kemilüminesans ile ölçüm metodu göreceli olarak diğer ölçüm tekniklerinden daha basit ve uygulanması daha kolaydır. Reaksiyon sonucu açığa çıkan enerjinin ortamda bulunan molekül ve ara ürünlerce emilmesi ve daha sonra da bu emilen enerjinin foton olarak, her bir molekül ve radikalin karakterine uygun şekilde yayımlaması sonucunda gerçekleşir. Bu fiziksel durum bir sensör aracılığı ile izlenerek molekül ve radikale bağlı olmak üzere reaksiyon ile ilgili bilgi edinilebilmektedir.
Kemilüminesans, azot oksitlerin analizinde en hassas ölçüm yöntemlerinden biri olarak kullanılmaktadır. Diğer ölçüm yöntemlerinden farklı olarak (elektrokimyasal, NDIR, FTIR, TDLAS…) kemilüminesans ölçüm yöntemiyle ppt (trilyonda bir birim) seviyelerinde gaz bileşenlerini ölçmek mümkündür.
Azot oksitlerin genel olarak yanma prosesleri sonucu ortaya çıkması nedeniyle, ölçüm yönteminin uygulanabileceği proses çerçevesi oldukça geniştir.
Kemilüminesans Ölçüm Teknolojisi:
• Baca gazı emisyonları
• Nitrik asit tesisi emisyonları
• Scrubber verimliliği
• Yanma verimliliği
• Türbin/jeneratör geri besleme kontrolü
• Proses kimyasal gaz analizi
• Proses güvenliği
• Enerji santrallerinde de-nitrifikasyon prosesi
• Yakıt pili analizi
• Araç emisyonları
• Çöp depolama alanlarında ayrışma gazı
• Seçici katalitik indirgeme (SCR) proses kontrolü ve verimlilik izleme gibi birçok alanda kullanılabilmektedir.
Kemilüminesans ölçüm metodunda azot monoksit, ozon ile reaksiyona girerek uyarılmış azot dioksite dönüşür. Emilen enerji, ısı (radyasyon dışı deaktivasyon) ve ışık (lüminesans) şeklinde yayılır ve yayılan ışık (NO-konsantrasyonu ile orantılı) bir fotodiyot dedektör tarafından ölçülür.
NO + O₃ → NO₂* + O₂
NO₂* → NO₂ + hν (luminescence)
Azot dioksitleri analiz etmek için, bir katalizör (NO2-NO dönüştürücü) ile azot monoksite indirgenmeleri gerekir. Gaz akımı katalizörün üzerinden geçirilir ve böylece tüm azot dioksitler (örneğin NO2), azot monoksite indirgenir. Tüm indirgenen NO'ler ile birlikte ölçülen NO değerinden, ilk ölçümdeki NO değeri çıkarılarak NO2 parametresinin değerine ulaşılır. NO ve NO2'nin toplamı ise NOₓ değerini verir.
Kemilüminesans ölçüm prensibi, azot oksitlerin hassas ölçümü için geniş bir konsantrasyon aralığında yüksek doğrusallık ve tekrarlanabilirlik sağlayan son derece seçici bir yöntemdir. Bu nitelikler ECO PHYSICS CLD NOx analizörlerinin azot oksitleri düşük ppt seviyesine kadar izlemede yüksek performans sağlamaktadır.
Set Teknik Emniyet ve Çevre Teknolojileri A.Ş. olarak; Gaz Algılama Sistemleri, Proses Gaz Analiz Sistemleri, Sürekli Emisyon Ölçüm Sistemleri, Endüstriyel İş Güvenliği Ekipmanları ve Yanma Teknolojileri konularında, 2004 yılından bu yana her geçen gün geliştirerek bugüne taşıdığımız satış ve teknik destek tecrübemiz ve tamamı Türkiye ve Avrupa normlarına uyumlu ürünlerimiz ile mühendislik çözümleri sunmaktayız.
Paylaş: