تتأثر جودة الهواء، سواءً في الداخل أو الخارج، بشكل كبير بالمركبات العضوية المتطايرة (TVOCs). تنتشر هذه الملوثات غير المرئية على نطاق واسع وتُشكل مخاطر صحية جسيمة. توفر أجهزة مراقبة المركبات العضوية المتطايرة بيانات آنية عن تركيزاتها، مما يُمكّن من وضع استراتيجيات تهوية وتنقية لتحسين جودة الهواء. ولكن كيف...مستشعر المركبات العضوية المتطايرةالعمل؟ دعونا نحلل الأمر.
ما هي مركبات TVOCs؟
مركبات TVOCs (إجمالي المركبات العضوية المتطايرة) تشير إلى التركيز الكلي لجميع المواد الكيميائية العضوية المتطايرة في الهواء. وهي تشمل:
الألكانات-تتحرر من الدهانات والمواد اللاصقة والأجزاء الداخلية للسيارات (البلاستيك والمطاط).
الألكينات-تتواجد في المنازل على جانب الطريق (عوادم السيارات)، أو مناطق التدخين، أو المرائب التي تحتوي على منتجات مطاطية.
الهيدروكربونات العطرية-تنبعث من دهانات الجدران، والأثاث الجديد، وصالونات الأظافر، وورش الطباعة.
الهيدروكربونات المهلجنة-من الشائع وجودها بالقرب من المنظفات الجافة والمطابخ التي تستخدم منتجات التنظيف القائمة على المذيبات.
الألدهيدات والكيتونات- تشمل المصادر الرئيسية الأثاث المصنوع من الخشب الهندسي، وصالونات الأظافر، ودخان التبغ.
الإسترات-توجد في مستحضرات التجميل، أو غرف الأطفال المليئة بالألعاب، أو التصميمات الداخلية المزينة بمواد البولي فينيل كلوريد.
وتشمل المركبات العضوية المتطايرة الأخرى ما يلي:
الكحوليات (الميثانول من مذيبات الطلاء، والإيثانول من تبخر الكحول)،
الأثيرات (إيثرات الجليكول في الطلاءات)،
الأمينات (ثنائي ميثيل أمين من المواد الحافظة والمنظفات).
لماذا مراقبة TVOCs؟
المركبات العضوية المتطايرة ليست ملوثًا واحدًا، بل مزيج معقد من المواد الكيميائية ذات مصادر متنوعة. تركيزاتها العالية قد تضر بصحة الإنسان بشكل خطير:
التعرض قصير المدى-الصداع، تهيج العين والأنف.
التعرض الطويل الأمد- خطر الإصابة بالسرطان، واضطرابات الجهاز العصبي، وضعف المناعة.
المراقبة ضرورية للأسباب التالية:
في الداخل- يسمح القياس في الوقت الفعلي بالتهوية والترشيح (على سبيل المثال، الكربون المنشط) والتحكم في المصدر (باستخدام مواد صديقة للبيئة).
في الهواء الطلق- يساعد الكشف في تحديد مصادر التلوث ودعم الإصلاح وتلبية اللوائح البيئية.
حتى في الأماكن غير المُجدَّدة، تُطلق الأنشطة اليومية (التنظيف، والتدخين، والطهي، وتكرير النفايات) مستويات منخفضة من المركبات العضوية المتطايرة، والتي قد تُسبِّب مشاكل صحية مزمنة مع مرور الوقت. ويُحوِّل الرصد العلمي هذه المخاطر غير المرئية إلى عوامل يُمكن السيطرة عليها.
كيف تعمل أجهزة استشعار TVOC؟
تستخدم أجهزة مراقبة TVOCأجهزة استشعار الغاز المختلط التي تكون حساسة للعديد من الملوثات المتطايرة، بما في ذلك:
الفورمالديهايد
التولوين
الأمونيا
كبريتيد الهيدروجين
أول أكسيد الكربون
أبخرة الكحول
دخان السجائر
يمكن لهذه المستشعرات أن:
يمدالمراقبة في الوقت الحقيقي وعلى المدى الطويل.
تركيزات العرض وإصدار التنبيهات عندما تتجاوز المستويات الحدود المسموح بها.
التكامل مع أنظمة التهوية والتنقية للاستجابات التلقائية.
نقل البيانات عبر واجهات الاتصال إلى خوادم السحابة أو أنظمة إدارة المباني (BMS).
تطبيقات أجهزة استشعار TVOC
الأماكن العامة الداخلية-تستخدم في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وأنظمة إدارة المباني، وإنترنت الأشياء.
السلامة الصناعية والامتثال- منع مخاطر التسمم والانفجار في المصانع التي تستخدم المذيبات أو الوقود أو الدهانات.
السيارات والنقل- مراقبة جودة الهواء داخل المقصورة وتقليل التعرض لانبعاثات العادم.
المنازل الذكية والمنتجات الاستهلاكية-متكاملة في منظمات الحرارة، وأجهزة التنقية، وحتى الأجهزة القابلة للارتداء.
.
المزايا والقيود
المزايا
الكشف عن الملوثات المتعددة بطريقة فعالة من حيث التكلفة
استهلاك منخفض للطاقة، مستقر للمراقبة على المدى الطويل
تحسين السلامة الجوية والامتثال للوائح
الاتصال السحابي للتحكم الذكي
القيود
لا يمكن مراقبة كل نوع من المركبات العضوية المتطايرة
لا يمكن تحديد الملوثات الفردية بدقة
تختلف الحساسية باختلاف الشركات المصنعة - القيم المطلقة ليست قابلة للمقارنة بشكل مباشر
يتأثر الأداء بدرجة الحرارة والرطوبة وانحراف المستشعر
الأسئلة الشائعة
1. ما الذي تكتشفه أجهزة استشعار TVOC؟
إنها تقيس التركيز الإجمالي للمركبات العضوية المتطايرة، ولكن ليس الغازات المحددة.
2. هل أجهزة استشعار TVOC دقيقة؟
تعتمد الدقة على نوع المستشعر ومعايرة الشركة المصنعة. مع أن القيم المطلقة قد تختلف، إلا أن الاستخدام المنتظم يوفر اتجاهات مراقبة موثوقة.
3. هل تحتاج أجهزة استشعار TVOC إلى الصيانة؟
نعم. تتطلب أجهزة استشعار PID معايرة سنوية؛ وتحتاج أجهزة استشعار أشباه الموصلات عادةً إلى إعادة المعايرة كل سنتين إلى ثلاث سنوات.
4. هل تستطيع أجهزة استشعار TVOC اكتشاف جميع الغازات الضارة؟
لا، بالنسبة للملوثات المحددة، هناك حاجة إلى أجهزة استشعار مخصصة للغاز المفرد أو الغازات المتعددة.
5. أين يتم استخدام أجهزة استشعار TVOC؟
في المنازل والمكاتب والمدارس والمستشفيات ومراكز التسوق ومراكز النقل والمركبات والمصانع وأنظمة التهوية.
6. هل أجهزة استشعار TVOC مناسبة للاستخدام المنزلي؟
نعم. إنها آمنة وسهلة التركيب، وتُصدر تنبيهات فورية حول جودة الهواء.
خاتمة
تلعب أجهزة استشعار TVOC دورًادور حيوي في حماية الصحة، وتحسين جودة الهواء، وضمان السلامة في البيئات الصناعية واليومية. من المنازل والمكاتب إلى السيارات والمصانع، تُحوّل هذه التقنيات "التهديدات الخفية" إلى بيانات قابلة للقياس، مما يُمكّن الناس من اتخاذ خطوات استباقية نحو بيئة أكثر صحة.
وقت النشر: 03-09-2025