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臭氧/光化学污染监测

PAN 在线自动分析仪

产品中心

产品信息

  • 中文名称:PAN 在线自动分析仪
  • 型号:PAN
  • 原产地:
  • 品牌:Metcon
  • 标签: PAN  
  • 监测方法:气相色谱法

详情介绍

背景(jing)介绍:

        环境中的(de)PAN(过氧乙酸硝酸酐(gan),常用(yong)俗名为(wei)(wei)过氧乙酰硝酸酯)由大(da)气(qi)中的(de)部分挥(hui)发性有机物(VOCs)和氮氧化(hua)物(NOx)反应生成(cheng)(cheng),其`形成(cheng)(cheng)经历与臭氧形成(cheng)(cheng)类似。因此,PAN和O3均为(wei)(wei)VOC-NOx光化(hua)学指示剂。

        PAN的(de)(de)浓度从海洋背景(jing)点(dian)几个ppt到城市污(wu)染空气中超过10ppb。因(yin)其催泪效应(ying)和植物毒性(xing)而(er)为人所知。因(yin)为PAN的(de)(de)低温(wen)稳定性(xing),它同时也是大气活性(xing)氮的(de)(de)重(zhong)要的(de)(de)储(chu)库。因(yin)此它能够作为活性(xing)氮化合(he)物如NO2的(de)(de)迁移形态,最终影响对流层臭氧的(de)(de)产(chan)生。

仪器介绍:

        1992年,在德国环保部的支持下,基于德国马普(pu)化(hua)学所(Max-Planck Institute)的技(ji)术和研究(jiu)(jiu),Metcon公司研发(fa)了PAN在(zai)线(xian)自动分析仪(yi)。从那时起,该(gai)套(tao)系统经(jing)(jing)历了多次升级,其中校准(zhun)过程(cheng)经(jing)(jing)过研究(jiu)(jiu)院所的深入(ru)测试。仪(yi)器也在(zai)全(quan)球许多国家稳(wen)定运行(xing)。

        自动(dong)(dong)化(hua)的(de)PAN分析仪适(shi)合19”机架式(shi)安装。它整合了电脑控(kong)制的(de)全自动(dong)(dong)分析仪器和(he)一(yi)个简(jian)单可(ke)靠的(de)校准(zhun)方法。PAN的(de)检测限小(xiao)于50ppt。动(dong)(dong)态线性(xing)范围超(chao)过10ppb。动(dong)(dong)态校准(zhun)单元是基于NO校准(zhun)气流的(de)光化(hua)学合成PAN。

        PAN由低于(yu)室温的(de)(de)毛(mao)细管柱(zhu)进行气(qi)相(xiang)色谱分(fen)离后,由电(dian)子捕获器(qi)检测(ce)。色谱柱(zhu)安装在一(yi)个由peltier半导体制(zhi)冷片(pian)控温的(de)(de)紧凑的(de)(de)柱(zhu)箱(xiang)中。温度波动(dong)(dong)低于(yu)1K(1度)。对预柱(zhu)进行反吹可(ke)以防(fang)止高保留时(shi)间的(de)(de)物(wu)种进入分(fen)析(xi)主柱(zhu)和检测(ce)器(qi),防(fang)止污染并减少分(fen)析(xi)时(shi)间。采(cai)样(yang)、进样(yang)和色谱柱(zhu)的(de)(de)切换是(shi)由一(yi)个气(qi)动(dong)(dong)10通阀(VALCO品牌)完成的(de)(de)。样(yang)品采(cai)样(yang)的(de)(de)旁路(lu)(lu)设计能(neng)够减少采(cai)样(yang)管路(lu)(lu)的(de)(de)停留时(shi)间。

色谱软件:

        为便于控(kong)制(zhi)色(se)谱系(xi)统和数据采集及(ji)整(zheng)合,我们设计了(le)新(xin)的(de)电脑软件(jian)(基于Windows7系(xi)统)。软件(jian)中应用了(le)由Measurement Computing Inc., USA生产的(de)I/O控(kong)制(zhi)板(USB-DA或者PCMCIA/PC-Card)。下列模块是软件(jian)的(de)一些主要组件(jian):

* 控制(zhi)色(se)谱及(ji)其(qi)持续运转(zhuan),为远程操控接收(shou)控制(zhi)参数。

* ECD信号的(de)数据获(huo)取,峰数据的(de)自动积分(fen)。

* 在离线状态下,查看原始(shi)数据,重新对峰面(mian)积进行(xing)积分(fen)。

* 评价积(ji)分峰(feng)的时间序(xu)列,如(ru)CCl4、PAN。

        识(shi)别(bie)峰(feng)是自(zi)(zi)动进行的(de),用户首(shou)先需要在测试色谱图上确(que)定相应峰(feng)的(de)大致位置(zhi)和峰(feng)宽。在其后自(zi)(zi)动运行的(de)色谱中,准确(que)的(de)峰(feng)位置(zhi)和积(ji)分将会使用最小二乘法拟合并(bing)自(zi)(zi)动优(you)化。PAN的(de)峰(feng)面积(ji)和通过校准因(yin)子产(chan)生的(de)浓度数(shu)据(ju)同时存储。


校(xiao)准单元:

        校(xiao)(xiao)(xiao)准(zhun)(zhun)单元(yuan)能够产生持(chi)续且(qie)稳(wen)定的(de)(de)已知浓(nong)度的(de)(de)PAN气体。基(ji)于(yu)从(cong)NO校(xiao)(xiao)(xiao)准(zhun)(zhun)气(ppm量级)光化学合成的(de)(de)PAN,再动(dong)态稀释到0.1~30ppb,总流量在1~10L/min。使用NO取代NO2是因为NO校(xiao)(xiao)(xiao)准(zhun)(zhun)气的(de)(de)稳(wen)定性(xing)更好。PAN校(xiao)(xiao)(xiao)准(zhun)(zhun)单元(yuan)和PAN分析单元(yuan)通(tong)过气动(dong)PFA阀门连接。在校(xiao)(xiao)(xiao)准(zhun)(zhun)模(mo)(mo)式,样品(pin)来自于(yu)校(xiao)(xiao)(xiao)准(zhun)(zhun)模(mo)(mo)块的(de)(de)过流组件。校(xiao)(xiao)(xiao)准(zhun)(zhun)单元(yuan)需要(yao)的(de)(de)过氧(yang)乙(yi)酰(xian)自由基(ji)由丙(bing)酮光解生成,这些(xie)过氧(yang)乙(yi)酰(xian)自由基(ji)首先会氧(yang)化NO为NO2,然后(hou)生成PAN。
        校准单元经过German Tropospheric Research Focus(TFS)的(de)(de)质量保证程序的(de)(de)评(ping)(ping)价,他们使用了两种独立的(de)(de)技(ji)术进行评(ping)(ping)判(pan),PAN的(de)(de)产率(lv)确定(ding)为92%±3%。同时发现这个参数在(zai)很(hen)宽(kuan)范围的(de)(de)操控条件下(xia)都稳定(ding)适用,例如0.1~30ppb的(de)(de)PAN在(zai)10L/min的(de)(de)流量下(xia)。
        因为背景站中(zhong)CCl4的浓(nong)度(du)相当稳定(ding),所以(yi)其出峰可以(yi)作为内标来评价ECD的响应。

稀(xi)释(shi)用(yong)的(de)零(ling)气:

        高纯空气,成分为21%O2,其余(yu)为N2,经净(jing)化(hua)管(guan)净(jing)化(hua)。

技术参数:


分(fen)析单元

方(fang)法:气相色谱法;

预(yu)柱和(he)主柱:宽孔毛(mao)细管柱;

检(jian)测(ce)器(qi): ECD检(jian)测(ce)器(qi);

色谱(pu)炉箱:Peltier制冷(leng)和Pt100温度控制;

样(yang)品进样(yang)/色谱(pu)柱切换:气(qi)动VALCO 10通(tong)阀,配置(zhi)外部定量管;

载气和尾吹气:99.999%氮气,总流量<50ml/min;

检测限:<50ppt;

测量频率:6次/小时;

校(xiao)准:一(yi)周一(yi)次;

工(gong)作温度:15~30℃;

控制(zhi)/数据(ju)采集(ji):双USB接口数据(ju)采集(ji)设备;

软件:基于(yu)Windows 7操作系统,完成(cheng)数(shu)据采集,积(ji)分(fen)和控制;

数据(ju)格式:PAN浓度数据(ju)为.gc文件(jian),能用Excel打开;色谱原始(shi)数据(ju)为.adc文件(jian),能用adam32软件(jian)打开并进(jin)行数据(ju)后(hou)处理;

尺寸:19‘’机(ji)柜3U(45×45×13.5cm);

重量:大(da)约15kg;


校准单元:


方(fang)法:使用NO标气连续光化学反应合成的方(fang)法;转(zhuan)换效率92%±3%;

气体和(he)试剂: NO,10ppm/99.999%氮气(大约2mL/min);

零空气(<50ml/min);

丙酮(tong)(分析(xi)纯);

稀释(shi)气体:零空气经过氧化(hua)剂和活性炭纯化(hua)(5L/min);

最高环境温度:30℃(可选耐受更高温度);

尺寸:19’’机柜2U(45×45×9 cm);

重量:大约12kg;

仪器总电源:220VAC,300W。

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