관련 제품명 : Automated Dynamic Diluter

대기 중의 휘발성 유기화합물(VOCs) 분석을 위해서는 기체 표준물질을 이용한 분석 기기 보정이 반드시 필요하다.
이들 표준물질은 보정하고자 하는 분석 응용에 따라 조금씩 다른 방법으로 만들어지지만, ppb 수준의 낮은 농도 물질을 만들기 위한 가장 정확한 방법은 ppm 농도로 섞여 제조된 NIST의 표준기체를 원하는농도만큼 희석해 쓰는 것이다.
물론 처음부터 낮은 ppb 농도로 만들어진 인증된 표준 기체 실린더를 구입하면 더욱 좋겠으나,그런 제품은 대부분 주문제작으로 공급되기 때문에 가격이 매우 비싸다.

뿐만 아니라, 제조 시간이 오래 걸리며, 순도와 농도의 유지가 어렵고 유지 기간이 짧아지므로 곧 사용을 할 수가 없게 된다.

희석 과정은 압력 평형(equilibrium) 상태에서 이루어져야 성분 손실없이 원하는 농도로 정확하게 만들어질 수 있다.
이런 압력 평형을 유지하며 표준기체를 오차없이 제조할 수 있는 유일한 방법은 동적 희석(Dynamic Dilution) 방법을 이용하는 것이다.

● 4600 Dynamic Diluter

4600 Dynamic Diluter 장비는 1개에서 5개까지의 기체 실린더를 섞어 희석할 수 있다.
원하는 농도로 희석되어 만들어진 표준기체는 캐니스터(Canister)나 테들러 백 등에 받아지고, 분석때마다 바로 제조된 신선한 표준기체를 사용할 수 있다.
희석기체로는 질소나 고순도 공기 등이 이용되며, Mass Flow Controller(이하 MFC)로 정확한 유량과 압력 조절로 표준기체를 제조한다.

캐니스터나 백에 포집되기 전에 믹싱 챔버에서 고르게 섞인다.
주어진 온도, 압력, 유량 조건에서 평형을 이루기까지 수 분이 소요되는데, 이는 평형이 이루어지기 전에 부분적으로 용기 안에 주입되면 정확한 희석이 불가능하고 농도가 부정확해지기 때문에 반드시 필요한 과정이다.
믹싱 챔버가 35 psig의 압력을 유지하도록 35 psig Back Pressure Regulator가 뒷면에 부착되어 있어, 이보다 압력이 올라가면 나머지는 모두 뒤의 벤트구를 통해 빠져 나감으로써 일정한 압력을 유지한다.

4600은 2개의 MFC가 기본으로 장착되어 들어오는데, 이중 하나는 질소같은 희석 기체의 유량을 조절하는 5000 sccm(standard cubic centimeter per minute) 짜리의 MFC이고, 나머지 하나는 희석할 고농도의 기체 실린더용 50 sccm 짜리의 MFC이다.

4개까지의 MFC를 추가로 장착할 수 있어 희석 기체를 제외한, 총 5개의 실린더를 동시에 섞어 희석함으로써 더욱 다양한 분석 표준기체를 만들 수 있다.
모든 MFC는 Kel-F 씰을 갖고 있어 유입되는 라인에 불순물이 들어가는 것을 막는다.
위에 말한 추가의 MFC는 10부터 1000 sccm 사이의 유량 범위에서 선택할 수 있다.

4600은 두가지 모드로 작동시킬 수 있다.

나중에 시스템 보정에 사용하기 위해, 오프라인으로 원하는 농도의 표준기체를 실험실에서 제조하고자 할 때, 희석된 최종 기체가 포집될 캐니스터를 4600 아웃렛에 바로 장착함으로써 35 psig의 압력까지 원하는 농도의 표준 기체를 채워 담을 수 있다.
다른 한 가지 방법은 4600을 7100 Preconcentrator에 직접 연결해 희석된 표준 기체를 바로 분석 시스템에 주입하는 것이다.
이 방법은 황 화합물처럼 반응성이 커서 마땅히 보관할 캐니스터를 갖고 있지 않거나, 바로 분석해야 할 필요가 있을 때 매우 유용하다.

● 시료 가압

정적 희석(Static Dilution)법으로 표준 기체를 제조할 경우나 1 기압 이하로 포집된 시료를 원하는 압력으로 가압할 경우 사용한다.

최종적으로 원하는 압력을 셋팅해 놓으면, 고정밀 압력 센서(±0.3%)가 시료가 포집된 캐니스터 내부의 압력을 측정하고 맞춰놓은 압력까지 희석기체로 채운다.
또 다른 기능으로, 1.5x, 2x, 3x 등 일정한 팩터를 입력하면 현재의 압력에 1.5배, 2배, 3배로 압력을 맞춘다.
예를 들어 캐니스터의 압력이 1.2 기압일때, 2x를 입력하면 2.4 기압이 될 때까지 희석기체나 서로게이트 물질을 주입해 압력 조절을 이용, 캐니스터의 시료를 재조성한다.

● SmartLabTM 소프트웨어

4600을 작동시키는 SmartLab 소프트웨어는 컴퓨터 한대로 Microsoft Windows 환경에서 기체 분석과 관련된 Entech의 모든 장비를 구동시킨다.
분석 전에 시료와 표준물질을 만들기 위한 방법을 지정하고 실행시키는 화면이 띄워지며, 사용하기 쉽게 만들어진 그래픽 화면이 사용자의 작동 원리에 대한 이해를 돕는다.