Nitrogen oxides (NOx) analyzer
0 - 5000 ppm | Model 200E Teledyne Advanced Pollution Instrumentation 
The Model 200E uses the proven chemiluminescence detection principle, coupled with state-of-the-art microprocessor technology to provide the sensitivity, stability and ease of use needed for ambient or dilution CEM monitoring requirements. 



La tecnica di misura si basa sulla reazione in fase gassosa tra monossido di azoto e ozono, capace diprodurre una luminescenza caratteristica di intensità linearmente proporzionale alla concentrazione di NO:

NO + O3 → NO2* + O2

NO2* → NO2 + hν

L’emissione luminosa si verifica quando le molecole elettronicamente eccitate di NO2 (NO2*) ritornano al lorostato fondamentale rilasciando l’eccesso di energia sotto forma di quanto di luce (hν) di lunghezza d’onda

compresa tra 600 e 3000 nm, con un picco intorno ai 1200 nm.

Il biossido di azoto deve essere trasformato in monossido prima di poter essere misurato con il metodo dellachemiluminescenza. A tale scopo, viene utilizzato un convertitore al molibdeno riscaldato a 315°C, capace di

convertire NO2 in NO in base alla reazione:

xNO2 + yMo → xNO + MoyOx

Una valvola di commutazione (denominata valvola NO/NOx) intercetta periodicamente (all’incirca ogni 4 secondi) il flusso di gas campione facendolo passare attraverso il convertitore prima di inviarlo alla camera di reazione. In queste condizioni, l’analizzatore è in grado di misurare la concentrazione di NOx, intesa come somma di NO e NO2. La concentrazione di NO2 viene quindi calcolata per differenza tra i valori di NOx e NO.

1Partiamo da una piccola camera di reazione (Rx) e da un generatore di ozono (O3 GEN). Quest’ultimo lavora attraverso l’abbattimento dell’ossigeno nell’aria, per mezzo di un grande campo elettrico. Parte di questo ossigeno si riforma come ozono. Questo metodo per la produzione di O3 è chiamato “corona discharge”. 

2Adesso aggiungiamo una pompa (P) ed un campione d’aria

3Noi vogliamo lavorare con la camera in vuoto. Così, per regolare il flusso ed indurre una caduta di pressione prima della camera stessa, inseriamo due orifizi critici (CFO). Adesso la pressione della camera di reazione è ridotta a circa 5 mmHG.

4Quando il campione introdotto in camera contiene NO, noi possiamo misurare il risultato della reazione chemiluminescente, con un detector molto sensibile chiamato tubo fotomoltiplicatore (PMT).

5Inseriamo un filtro ottico (F) davanti al PMT, in modo che esso vedrà, soltanto, i fotoni creati dalla chemiluminescenza. Raffreddiamo, inoltre, il PMT, attraverso un sistema termoelettrico (TEC), per ridurne il rumore di fondo.

6NOx è la somma di due gas: NO e NO2. Per poter misurare NO2, passiamo il campione d’aria, ad una frequenza prestabilità, attraverso un convertitore al molibdeno (MOLY), riscaldato a 315°c. Quest’ultimo converte NO2 in NO, che è quindi misurabile attraverso la chemiluminescenza. L’alternanza tra le misure NO e NOx è data dall’utilizzo di una elettrovalvola (NO/NOx).

7Introduciamo la valvola di Autozero (AZV). Essa, periodicamente, devia il sample in exhaust e, quindi, durante la sua attivazione, nella camera di reazione entra solo O3, ed il segnale prodotto dall’analizzatore è dovuto soltanto a varie sorgenti di rumore. Prenderemo questo segnale, lo medieremo, e andremo a sottrarlo alle successive misure di sample.

8Visto che l’ozonatore potrebbe creare acido nitrico (HNO3), partendo da N2 e H2O presenti nell’aria, inseriamo un essiccatore a membrana permeante (DRYER) ed un filtro antipolvere (F) all’ingresso dell’ozonatore stesso.

9Completiamo la configurazione base dell’analizzatore, inserendo un filtro antipolvere sul sample (SF), da 5μ in PTFE, ed uno speciale catalizzatore per eliminare l’ozono in eccesso prodotto dallo strumento