Transcript AIR POLLUTANTS DETERMINATION

STANOVENÍ POLUTANTů
VE VZDUCHU
JAN TŘÍSKA
CENTRUM VÝZKUMU GLOBÁLNÍ
ZMĚNY AV ČR, ČESKÉ
BUDĚJOVICE
CYKLUS SÍRY
ZÁKLADNÍ PRINCIPY DETEKCE
A STANOVENÍ OXIDU SIŘIČITÉHO
•
•
•
•
•
•
Fluorescenční metoda
Coulometrická metoda
Fotometrická metoda (West – Gaeke)
Titrační metoda
FPD detektor
Pasivní dosimetrie
FLUORESCENCE METHOD
COULOMETRICKÝ MONITOR
FOTOMETRICKÁ (WEST-GAEKE) METODA
FOTOMETRICKÁ (WEST-GAEKE) METODA
PLAMENOVĚ FOTOMETRICKÝ DETEKTOR
PASIVNÍ DOSIMETRIE
ZÁKLADNÍ PRINCIPY DETEKCE
A STANOVENÍ OXIDU SÍROVÉHO
• Fotometrie (barnatá sůl kyseliny chloranilové)
• Titrační metoda
• Turbidimetrie
CYKLUS DUSÍKU
ZÁKLADNÍ PRINCIPY DETEKCE
A STANOVENÍ OXIDů DUSÍKU
• Chemiluminiscenční metoda
• Fotometrie (azo-barvivo)
• Plynová chromatografie (ECD detektor)
CHEMILUMINISCENČNÍ MONITOR
FOTOMETRICKÁ METODA
DETEKTOR ELEKTRONOVÉHO
ZÁCHYTU - ELECTRON CAPTURE (ECD)
DETECTOR
CYKLUS UHLÍKU
ZÁKLADNÍ PRINCIPY DETEKCE
A STANOVENÍ OXIDU UHELNATÉHO
• Infračervený spektrometr
• Plynová chromatografie (FID detektor s
katalyzátorem)
ZÁKLADNÍ PRINCIP DETEKCE A
STANOVENÍ OXIDU UHELNATÉHO
ZÁKLADNÍ PRINCIPY DETEKCE
A STANOVENÍ UHLOVODÍKů
(LEHKÝCH A PAU)
• Plynová chromatografie (GC-FID, GC-PID, GCMS)
• Kapalinová chromatografie (UV detektor, DAD
detektor, fluorescenční detektor, LC-MS)
PLAMENOVĚ IONIZAČNÍ DETEKTOR -FLAME
IONIZATION DETECTOR (FID)
FOTOIONIZAČNÍ DETEKTOR - PHOTO
IONIZATION (PID) DETECTOR
OZONOVÁ VRSTVA
ZÁKLADNÍ PRINCIPY DETEKCE
A STANOVENÍ OZONU
• Chemiluminiscenční metoda (ethylen)
• Coulometrická metoda
• Adsorpční trubičky s trans-1,2-Bis(4pyridyl)ethylenem
• Dobsonův spektrofotometr
DOBSON SPECTROPHOTOMETER
ZÁKLADNÍ PRINCIPY DETEKCE A
STANOVENÍ OZONU
(DOBSON UNIT)
FOTOCHEMICKÝ SMOG
Hlavní součásti fotochemického smogu jsou:
Ozon
Peroxyacyl nitraty
Aldehydy
Alkyl Nitraty
Vzdušné částice
FOTOCHEMICKÝ SMOG
Low Level Ozone Synthesis:
NO2 + hv
NO + O (1)
When nitrogen dioxide is excited by light nitric oxide and atomic oxygen are formed. The rate of this equation is
k1[NO2]. k1 is the rate coefficient for this reaction and is first order. The rate of the reaction is not only proportional to the
concentration of nitrogen dioxide. It also depends on the intensity of light. At night k 1 approaches 0 and reaches its
maximum during hours of high sunlight intensity.
The first reaction of the atomic oxygen tends to be with the more abundant diatomic oxygen (O 2)
O2 + O + M
O3 + M (2)
M is an unreactive 3rd molecule which is needed to absorb excess energy from the reaction. The rate coefficient of this reaction
is k2. There is a third and final reaction which completes this this reaction:
O3 + NO
NO2 + O2 (3)
This reaction has the rate coefficient k3.
FOTOCHEMICKÝ SMOG
Each of the 3 reactions is very fast, and a photostationary state of equilibrium is established, this
governs the ratio of NO2/NO in air, which in turn can be shown to be proportional to the concentration of
ozone.
[NO2]/[NO] = k3[O3]/k1 (4)
So as k1approaches 0 (night time conditions. The presence of excess ozone increases and the lowest
[NO2]/[NO] ratios are during hours of extreme day light.
FOTOCHEMICKÝ SMOG
The reactions (1) and (2) produce ozone and mono-atomic oxygen, which go on to react with hydrocarbons released from
fossil fuels. Alkenes are particularly susceptible to attack from these oxygen allotropes. A typical reaction is shown below:
CH3CH=CHCH3+O3
C2H5+O2
C2H5O2+NO
CH3CHO2+CH3CHO(5)
C2H5O2(6)
C2H5O+NO2(7)
FOTOCHEMICKÝ SMOG
ZÁKLADNÍ PRINCIPY DETEKCE
A STANOVENÍ FORMALDEHYDU
• Adsorpční trubičky s 2,4-dinitrofenylhydrazinem
LIDAR
(Light Detection and Ranging)
Differential Absorption Lidar)
SKLENÍKOVÉ PLYNY