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QUMA LOPAP®-03(NO2)二氧化氮分析儀
QUMA LOPAP®-03(NO2)二氧化氮分析儀

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德國

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北京唯思德科技有限公司

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LOPAP®-03NO2)二氧化氮分析儀

NO2是一種重要的大氣痕量氣體,,它直接影響健康,,且是臭氧(O3)的主要先驅(qū),,并直接導(dǎo)致了城市環(huán)境中“熱霧”的形成,。此外,被氧化的NO2形成硝酸(HNO3),,直接導(dǎo)致環(huán)境酸化(酸雨),。城市NO2濃度已經(jīng)超過了2010年歐盟規(guī)定的20ppb的閾值,,其原因仍在討論中。

由于其研究的重要性,,全國網(wǎng)絡(luò)臺站均對NO2進(jìn)行著常規(guī)監(jiān)測,。然而,,目前主流的商業(yè)儀器均被一個(gè)重要的,、大家所熟知的正干擾所影響(見圖1),。鑒于這些干擾的存在,科研領(lǐng)域所用的儀器采用光解轉(zhuǎn)換器(如“藍(lán)光”二極管)取代鉬轉(zhuǎn)化器,,消除了許多已知的干擾,。但是,這些儀器在嚴(yán)重污染的大氣條件下還可受到顯著負(fù)干擾影響(見圖2),。

大氣中NO2濃度在幾個(gè)ppt(10-12)和幾百ppb (10-9)之間變化,,因此,NO2分析儀除了具有高選擇性,,同時(shí)也需要具有大的動態(tài)量程,。基于這些要求,,一個(gè)新的超靈敏的NO2-LOPAP儀器被研制出來,。

測量原理

LOPAP(Long Path Absorption Photometer):長光路差分吸收光譜技術(shù)整合濕化學(xué)取樣方法。

LOPAP分析儀(Long Path Absorption Photometer)是濕化學(xué)原位測定裝置,,通過化學(xué)方法將被測氣態(tài)NO2轉(zhuǎn)化為疊氮化物,,通過測量長路徑下的光吸收確定NO2濃度。特殊特氟隆管(Teflon AF2400)作為長徑吸收池,,其中光可被全反射被傳遞,,所以靈敏度非常高(檢測限低至2 ppt)。為了消除采樣時(shí)可能出現(xiàn)的潛在影響(如取樣管路內(nèi)的反應(yīng)),,通過一個(gè)外部取樣模塊元直接收集大氣中NO2并進(jìn)行測量,。能夠干擾測量結(jié)果的臭氧(O3)和亞硝酸(HONO)可以被上游臭氧洗滌器中的水靛藍(lán)溶液有效去除;作為儀器可選的擴(kuò)展裝置,,此方法可以用于測量大氣中O3濃度(Peters et al.,, 2012)

技術(shù)參數(shù)

空氣流速

0.5 L/min

吸收路徑長度

0.1-6 m

測量范圍

0.002-300 ppb

時(shí)間分辨率(10-90 %)

3-6 min

精度

±(0.5% + DL)

準(zhǔn)確度

±(10% + DL)

檢測范圍(DL)

2 ppt(6分鐘分辨率)

干擾因素

無特殊痕量氣體干擾

性能測試

1:標(biāo)準(zhǔn)的NOx-化學(xué)發(fā)光儀鉬轉(zhuǎn)換器DOAS分析儀的內(nèi)部比較(Villena at al.,, 2012),。

2:標(biāo)準(zhǔn)的NOx-化學(xué)發(fā)光儀光解轉(zhuǎn)換器和DOAS分析儀的內(nèi)部比較。

3:NO2-LOPAP所顯示的是線性響應(yīng),,并且覆蓋了所有大氣情況下的寬動態(tài)測量范圍2 pptv~300 ppbv,;通過縮短光學(xué)測量室的長度,可以擴(kuò)展其測量范圍至ppmv級,。高靈敏度可以測量極低水平的NO2,,如極地條件下。

4:在中度大氣污染城市大氣條件下,,該儀器與化學(xué)發(fā)光儀和光解轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了成功對比.

5:在非常復(fù)雜光霧條件下,,通過霧室,該分析儀的測量結(jié)果與FTIR等的測量結(jié)果做了對比,其它商業(yè)NO2分析儀受到的干擾非常明顯,。

研究使用不同的商業(yè)NO 2分析儀的干擾情況(Villena at al.,,2012)

參考文獻(xiàn)

Villena,, G.,, I. Bejan, R. Kurtenbach,, P. Wiesen and J. Kleffmann: Development of a new Long Path Absorption Photometer (LOPAP) Instrument for the Sensitive Detection of NO2 in the Atmosphere,, Atmos. Meas. Tech., 2011,, 4,, 1663-1676.?Villena, G.,, I. Bejan, R. Kurtenbach,, P. Wiesen and J. Kleffmann: Interferences of commercial NO2 instruments in the urban atmosphere and in a smog-chamber,, Atmos. Meas. Tech., 2012,, 5,, 149-159.

Peters, S.,, I. Bejan,, R. Kurtenbach, G. Villena,, P. Wiesen,, and J. Kleffmann: Development of a new LOPAP Instrument for the Detection of O3 in the Atmosphere, Atmos. Environ.,, 2012,, 67, 112-119.

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