What a mercury analyzer is — and why the measurement matters
A mercury analyzer is an instrument that detects and quantifies mercury (Hg) in a sample, whether that sample is a stream of gas, a liquid, or a solid. Because mercury is volatile and toxic at extremely low concentrations, these instruments are engineered to see it at trace levels — often in the parts-per-billion range or below — far beyond what general-purpose laboratory equipment can resolve. In practice, a mercury analyzer combines a way to liberate mercury as free atoms, an optical or electrochemical detector tuned to mercury, and the calibration and quality controls needed to turn a raw signal into a defensible number.
The measurement matters for two connected reasons: human health and safety, and asset protection. Mercury is a potent neurotoxin that bioaccumulates through the food chain as methylmercury, harming the nervous, renal and cardiovascular systems — the Minamata disease tragedy in Japan is the historic example. That public-health concern is now codified in the Minamata Convention on Mercury, which entered into force on 16 August 2017 and which Indonesia ratified through Law (UU) No. 11 of 2017. In parallel, trace mercury is an industrial liability: in gas processing and LNG it corrodes and embrittles the brazed-aluminium cryogenic heat exchangers used for liquefaction, poisons downstream catalysts, and endangers personnel during maintenance. Reliable measurement is the first step to controlling both risks.
How mercury analyzers work
Almost every mercury analyzer exploits the same physics: elemental mercury vapour absorbs and emits ultraviolet light at a characteristic wavelength of 253.7 nm. The differences between technologies come down to how the mercury is converted to free atoms, how interferences are suppressed, and how the resulting light signal is read.
Cold Vapour Atomic Absorption Spectroscopy (CVAAS)
CVAAS is the workhorse technique. Mercury in the sample is chemically reduced to elemental vapour, swept into an optical cell, and the amount of 253.7 nm light it absorbs is measured against a reference. It is robust, well understood, and well suited to a wide range of routine analysis.
Atomic Fluorescence Spectroscopy (CVAFS / AFS)
Instead of measuring absorption, atomic fluorescence excites the mercury atoms and measures the light they re-emit. Read against a dark background, this yields a far better signal-to-noise ratio, which makes AFS the most sensitive mainstream method — the technique of choice for sub-ppb work such as mercury in natural gas, where ASTM D6350 is the reference method.
Zeeman background correction
Real-world samples contain other species that can absorb ultraviolet light and inflate the apparent mercury reading. Zeeman background correction applies a magnetic field to distinguish the true mercury signal from this non-specific background, allowing accurate results in complex or dirty matrices without extensive sample clean-up.
Gold amalgamation (gold trap)
Mercury vapour readily forms an amalgam with gold. By passing the sample over a gold trap, an analyzer can pre-concentrate mercury collected over a period of time and then release it in a single sharp pulse by heating the trap. This step dramatically lowers detection limits and is central both to trace gas analysis and to sensitive portable instruments.
Thermal decomposition, amalgamation and AAS (direct / DMA)
Direct mercury analyzers combust a solid or liquid sample, catalytically convert and dry the combustion gases, trap the mercury on gold, then release and measure it by atomic absorption. Because no wet-chemistry digestion is required, results arrive in minutes — the approach standardised as EPA Method 7473 for total mercury in solids and liquids.
Types of mercury analyzer
Instruments are usually grouped by where and how they are used rather than by a single detector technology, since several classes can share the same underlying optics. The table below summarises the main types; our overview of mercury measurement instruments covers each in more depth.
| Type | Typical matrix | Sensitivity | Best suited to |
|---|---|---|---|
| Portable / field | Air & ambient vapour | µg/m³ to ng/m³ | Real-time surveys, leak checks, worker-safety screening |
| Laboratory / direct (DMA) | Solids, liquids, gas | ng/g, sub-ppb | Compliance testing with no sample preparation |
| Online / CEMS | Stack & process gas | sub-ppb, continuous | Continuous emission and process monitoring |
| Detector / meter | Air | Screening level | Quick go / no-go checks in the field |
Portable units give an immediate reading and are ideal for walking a plant or verifying that an area is safe to enter; see our portable mercury analyzer page. Laboratory or direct instruments deliver traceable, low-level results on physical samples without wet chemistry, as described on our laboratory mercury analyzer page. Online systems and continuous mercury monitoring (CEMS) run unattended with automatic calibration, while simple detectors and meters are useful for rapid screening.
What a mercury analyzer measures — matrices and units
Mercury analyzers are applied across three broad matrices. Gaseous samples include ambient air, natural gas, LNG feed, flue gas and process streams. Liquids include drinking and surface water, produced water, condensate, crude oil and reagents. Solids include soil, sediment, sludge, spent catalyst, coal and biological tissue such as fish. The best method depends heavily on the matrix, which is one of the first questions to settle when choosing a mercury analyzer.
Results are reported in units matched to the matrix. Mercury in gases is typically expressed in nanograms per cubic metre (ng/m³) or micrograms per cubic metre (µg/m³), while mercury in solids and liquids is reported in nanograms per gram (ng/g), which is equivalent to parts per billion (ppb), or in micrograms per kilogram. Many industrial and environmental specifications require sub-ppb detection — that is, concentrations below one part per billion — which is precisely why sensitive techniques such as AFS combined with gold amalgamation are so important.
Applications across industry
In Oil & Gas and LNG, operators measure mercury in natural gas, condensate and produced water to protect cryogenic aluminium heat exchangers and catalysts and to keep workers safe; see our mercury analyzer in gas solution. In environmental monitoring, analyzers track mercury in ambient air, water and sediment against permit limits and Minamata commitments. In mining, including artisanal and small-scale gold mining, they quantify mercury in ore, tailings and vapour. In power generation, coal-fired plants monitor stack emissions, often under EPA Method 30B sorbent-trap or CEMS approaches. And in wastewater, treatment operators verify that discharges meet regulatory thresholds. Across all of these, the specific method and instrument class are chosen to fit the matrix, the required detection limit and the applicable standard.
Choosing the right analyzer — and how Bayanaka helps
There is no single "best" mercury analyzer; the right choice balances matrix, detection limit, throughput, portability and the standard you must meet. PT Bayanaka Mercury Services consults on, supplies, installs, commissions, calibrates and maintains mercury analyzers and continuous monitoring systems across Indonesia and South East Asia, working with principals including ENVEA and NIC. Whether you need portable field screening, laboratory-grade direct analysis, or continuous online monitoring, our engineers can match the technology to your application. Read our guide on how to choose a mercury analyzer, or get in touch to discuss your requirements.
Apa itu analiser merkuri — dan mengapa pengukurannya penting
Analiser merkuri adalah instrumen yang mendeteksi dan mengukur merkuri (Hg) dalam suatu sampel, baik sampel itu berupa aliran gas, cairan, maupun padatan. Karena merkuri bersifat mudah menguap dan beracun pada konsentrasi yang sangat rendah, instrumen ini dirancang untuk mendeteksinya pada level renik (trace) — sering kali dalam kisaran bagian per miliar (ppb) atau di bawahnya — jauh melampaui kemampuan peralatan laboratorium serbaguna. Dalam praktiknya, analiser merkuri memadukan cara untuk membebaskan merkuri sebagai atom bebas, detektor optik atau elektrokimia yang disetel khusus untuk merkuri, serta kalibrasi dan kontrol mutu yang diperlukan untuk mengubah sinyal mentah menjadi angka yang dapat dipertanggungjawabkan.
Pengukuran ini penting karena dua alasan yang saling terkait: kesehatan dan keselamatan manusia, serta perlindungan aset. Merkuri adalah neurotoksin kuat yang terakumulasi secara hayati (bioakumulasi) melalui rantai makanan dalam bentuk metilmerkuri, merusak sistem saraf, ginjal, dan kardiovaskular — tragedi penyakit Minamata di Jepang adalah contoh historisnya. Kepedulian terhadap kesehatan masyarakat ini kini dituangkan dalam Konvensi Minamata tentang Merkuri, yang mulai berlaku pada 16 Agustus 2017 dan yang diratifikasi Indonesia melalui Undang-Undang (UU) No. 11 Tahun 2017. Sejalan dengan itu, merkuri renik juga merupakan risiko industri: dalam pengolahan gas dan LNG, merkuri mengorosi dan merapuhkan penukar panas kriogenik aluminium-braze yang digunakan untuk likuefaksi, meracuni katalis hilir, dan membahayakan personel saat pemeliharaan. Pengukuran yang andal adalah langkah pertama untuk mengendalikan kedua risiko tersebut.
Cara kerja analiser merkuri
Hampir setiap analiser merkuri memanfaatkan prinsip fisika yang sama: uap merkuri elemental menyerap dan memancarkan cahaya ultraviolet pada panjang gelombang khas 253,7 nm. Perbedaan antar-teknologi terletak pada bagaimana merkuri diubah menjadi atom bebas, bagaimana gangguan (interferensi) ditekan, dan bagaimana sinyal cahaya yang dihasilkan dibaca.
Spektroskopi Serapan Atom Uap Dingin (CVAAS)
CVAAS adalah teknik andalan. Merkuri dalam sampel direduksi secara kimia menjadi uap elemental, dialirkan ke dalam sel optik, dan jumlah cahaya 253,7 nm yang diserapnya diukur terhadap suatu referensi. Teknik ini tangguh, sudah dipahami dengan baik, dan sangat cocok untuk beragam analisis rutin.
Spektroskopi Fluoresensi Atom (CVAFS / AFS)
Alih-alih mengukur serapan, fluoresensi atom mengeksitasi atom-atom merkuri dan mengukur cahaya yang dipancarkan kembali. Dibaca terhadap latar belakang gelap, cara ini menghasilkan rasio sinyal-terhadap-derau yang jauh lebih baik, yang menjadikan AFS sebagai metode arus utama paling sensitif — teknik pilihan untuk pekerjaan sub-ppb seperti merkuri dalam gas alam, di mana ASTM D6350 menjadi metode acuannya.
Koreksi latar belakang Zeeman
Sampel di dunia nyata mengandung spesies lain yang dapat menyerap cahaya ultraviolet dan membesar-besarkan pembacaan merkuri yang tampak. Koreksi latar belakang Zeeman menerapkan medan magnet untuk membedakan sinyal merkuri yang sebenarnya dari latar belakang non-spesifik ini, sehingga menghasilkan hasil yang akurat pada matriks yang kompleks atau kotor tanpa pembersihan sampel yang ekstensif.
Amalgamasi emas (perangkap emas)
Uap merkuri mudah membentuk amalgam dengan emas. Dengan melewatkan sampel melalui perangkap emas, analiser dapat memekatkan terlebih dahulu merkuri yang terkumpul selama suatu periode waktu, lalu melepaskannya dalam satu pulsa tajam dengan memanaskan perangkap tersebut. Langkah ini menurunkan batas deteksi secara drastis dan menjadi inti baik bagi analisis gas renik maupun instrumen portabel yang sensitif.
Dekomposisi termal, amalgamasi, dan AAS (langsung / DMA)
Analiser merkuri langsung membakar sampel padat atau cair, mengonversi secara katalitik dan mengeringkan gas hasil pembakaran, memerangkap merkuri pada emas, lalu melepaskan dan mengukurnya dengan serapan atom. Karena tidak diperlukan digesti kimia basah, hasil diperoleh dalam hitungan menit — pendekatan yang dibakukan sebagai EPA Method 7473 untuk merkuri total dalam padatan dan cairan.
Jenis-jenis analiser merkuri
Instrumen biasanya dikelompokkan berdasarkan di mana dan bagaimana instrumen itu digunakan, bukan berdasarkan satu teknologi detektor tunggal, karena beberapa kelas dapat berbagi optik dasar yang sama. Tabel di bawah merangkum jenis-jenis utamanya; ulasan kami tentang instrumen pengukuran merkuri membahas masing-masing secara lebih mendalam.
| Jenis | Matriks umum | Sensitivitas | Paling cocok untuk |
|---|---|---|---|
| Portabel / lapangan | Udara & uap ambien | µg/m³ hingga ng/m³ | Survei waktu-nyata, pemeriksaan kebocoran, penapisan keselamatan pekerja |
| Laboratorium / langsung (DMA) | Padatan, cairan, gas | ng/g, sub-ppb | Uji kepatuhan tanpa preparasi sampel |
| Daring / CEMS | Gas cerobong & proses | sub-ppb, kontinu | Pemantauan emisi dan proses secara kontinu |
| Detektor / meter | Udara | Level penapisan | Pemeriksaan go / no-go cepat di lapangan |
Unit portabel memberikan pembacaan langsung dan ideal untuk berkeliling pabrik atau memverifikasi bahwa suatu area aman untuk dimasuki; lihat halaman analiser merkuri portabel kami. Instrumen laboratorium atau langsung memberikan hasil level-rendah yang tertelusur pada sampel fisik tanpa kimia basah, sebagaimana dijelaskan pada halaman analiser merkuri laboratorium kami. Sistem daring dan pemantauan merkuri kontinu (CEMS) berjalan tanpa pengawasan dengan kalibrasi otomatis, sementara detektor dan meter sederhana berguna untuk penapisan cepat.
Apa yang diukur analiser merkuri — matriks dan satuan
Analiser merkuri diterapkan pada tiga matriks besar. Sampel gas mencakup udara ambien, gas alam, umpan LNG, gas buang, dan aliran proses. Cairan mencakup air minum dan air permukaan, air terproduksi, kondensat, minyak mentah, dan reagen. Padatan mencakup tanah, sedimen, lumpur, katalis bekas, batu bara, dan jaringan biologis seperti ikan. Metode terbaik sangat bergantung pada matriks, yang merupakan salah satu pertanyaan pertama yang harus dijawab saat memilih analiser merkuri.
Hasil dilaporkan dalam satuan yang sesuai dengan matriksnya. Merkuri dalam gas biasanya dinyatakan dalam nanogram per meter kubik (ng/m³) atau mikrogram per meter kubik (µg/m³), sedangkan merkuri dalam padatan dan cairan dilaporkan dalam nanogram per gram (ng/g), yang setara dengan bagian per miliar (ppb), atau dalam mikrogram per kilogram. Banyak spesifikasi industri dan lingkungan mensyaratkan deteksi sub-ppb — yaitu konsentrasi di bawah satu bagian per miliar — dan justru itulah alasan mengapa teknik sensitif seperti AFS yang dipadukan dengan amalgamasi emas sangat penting.
Aplikasi di berbagai industri
Dalam Migas (Oil & Gas) dan LNG, operator mengukur merkuri dalam gas alam, kondensat, dan air terproduksi untuk melindungi penukar panas aluminium kriogenik dan katalis serta menjaga keselamatan pekerja; lihat solusi analiser merkuri di gas kami. Dalam pemantauan lingkungan, analiser memantau merkuri di udara ambien, air, dan sedimen terhadap batas izin dan komitmen Minamata. Dalam pertambangan, termasuk penambangan emas skala kecil dan rakyat, alat ini mengukur merkuri dalam bijih, tailing, dan uap. Dalam pembangkitan listrik, pembangkit berbahan bakar batu bara memantau emisi cerobong, sering kali dengan pendekatan perangkap-sorben EPA Method 30B atau CEMS. Dan dalam air limbah, operator pengolahan memverifikasi bahwa buangan memenuhi ambang batas regulasi. Di semua bidang ini, metode spesifik dan kelas instrumen dipilih agar sesuai dengan matriks, batas deteksi yang disyaratkan, dan standar yang berlaku.
Memilih analiser yang tepat — dan bagaimana Bayanaka membantu
Tidak ada satu pun analiser merkuri yang "terbaik"; pilihan yang tepat menyeimbangkan matriks, batas deteksi, throughput, portabilitas, dan standar yang harus Anda penuhi. PT Bayanaka Mercury Services melakukan konsultasi, memasok, memasang, melakukan commissioning, mengalibrasi, dan memelihara analiser merkuri serta sistem pemantauan kontinu di seluruh Indonesia dan Asia Tenggara, bekerja sama dengan principal termasuk ENVEA dan NIC. Baik Anda memerlukan penapisan lapangan portabel, analisis langsung berkelas laboratorium, maupun pemantauan daring kontinu, para insinyur kami dapat menyesuaikan teknologi dengan aplikasi Anda. Baca panduan kami tentang cara memilih analiser merkuri, atau hubungi kami untuk mendiskusikan kebutuhan Anda.