作為(wei)大氣中(zhong)氣態亞(ya)硝酸(suan)(HONO)監(jian)測(ce)的(de)核(he)心(xin)設(she)備,
LOPAP亞硝酸(suan)分(fen)析儀憑借(jie)低至2ppt的檢測(ce)限(xian)和高精(jing)度(du)優(you)勢(shi),成(cheng)為(wei)實驗(yan)室(shi)研(yan)究與外(wai)場(chang)觀測(ce)的(de)主(zhu)流選(xuan)擇(ze)。其內部(bu)工作流程(cheng)圍繞(rao)“采樣(yang)-反(fan)應(ying)-檢測(ce)-校準”四大單元(yuan)展開(kai),各(ge)模塊協(xie)同(tong)實現(xian)從(cong)氣體捕獲到(dao)濃(nong)度(du)輸出的全(quan)自動化(hua)分(fen)析。
采(cai)樣(yang)單(dan)元(yuan)是(shi)分(fen)析
起(qi)點采(cai)用(yong)雙(shuang)通(tong)道螺(luo)旋管(guan)設(she)計實現(xian)高效氣體捕獲。儀器通(tong)過(guo)特定氣路將(jiang)大氣樣(yang)品(pin)引(yin)入(ru)螺(luo)旋管(guan),管(guan)內流動的超純水作為吸收(shou)液(ye),利(li)用(yong)氣液(ye)擴(kuo)散(san)原(yuan)理(li)將(jiang)氣態亞(ya)硝酸(suan)轉化(hua)為亞硝(xiao)酸(suan)根(gen)(NO₂⁻)。雙通(tong)道結(jie)構的巧妙(miao)之處在(zai)於(yu),壹路用(yong)於(yu)捕獲目(mu)標物質(zhi)與幹擾(rao)成(cheng)分(fen)的總(zong)和,另壹路僅檢測(ce)幹擾(rao)物質(zhi),為(wei)後續(xu)精(jing)準(zhun)校正(zheng)奠定基(ji)礎。整個采樣(yang)過(guo)程(cheng)需嚴格控制流量(liang)與接(jie)觸(chu)時(shi)間(jian),確(que)保吸收(shou)液(ye)能充分(fen)捕獲微(wei)量亞(ya)硝(xiao)酸(suan),同(tong)時避(bi)免樣(yang)品(pin)汙(wu)染(ran)。
染(ran)色(se)單元(yuan)承(cheng)擔化(hua)學轉化(hua)的關鍵(jian)角色,通(tong)過(guo)兩步(bu)反(fan)應(ying)生成特征顯(xian)色物質(zhi)。經(jing)采(cai)樣(yang)單(dan)元(yuan)處理(li)後的(de)含(han)亞硝(xiao)酸(suan)根(gen)溶液(ye),首先(xian)與磺(huang)胺(an)試(shi)劑混(hun)合(he),發生(sheng)重氮化(hua)反應生(sheng)成(cheng)重氮(dan)鹽(yan)溶液(ye);隨後與鹽酸(suan)萘(nai)乙二(er)胺染(ran)色(se)液(ye)混合(he),進壹(yi)步形成(cheng)穩(wen)定的(de)偶(ou)氮染(ran)料(liao)。部分(fen)機型(xing)還配(pei)備溫(wen)控(kong)板,將(jiang)反應(ying)體(ti)系(xi)溫(wen)度(du)恒定(ding)在(zai)最(zui)佳範圍,確保化(hua)學反應(ying)效(xiao)率不(bu)受環(huan)境溫(wen)度(du)波(bo)動影響(xiang)。這(zhe)壹過(guo)程(cheng)將(jiang)不(bu)可(ke)直接(jie)檢測(ce)的(de)亞硝(xiao)酸(suan)根(gen)轉化(hua)為具有(you)特定吸收(shou)光(guang)譜的(de)有(you)色化(hua)合物,為(wei)光(guang)學檢測(ce)提供載體。
檢測(ce)單(dan)元利(li)用(yong)光(guang)譜技(ji)術完(wan)成信號(hao)轉換與濃(nong)度(du)反(fan)演(yan)。生(sheng)成(cheng)的(de)偶(ou)氮染(ran)料(liao)被送入(ru)長(chang)光程(cheng)液(ye)芯光(guang)纖(xian)池,雙光譜儀同(tong)時對(dui)兩通(tong)道樣(yang)品(pin)進(jin)行光吸收(shou)檢測(ce)。光(guang)源發(fa)出的(de)特定波(bo)長(chang)光線(xian)穿過(guo)液(ye)芯,偶(ou)氮染(ran)料(liao)對光(guang)線(xian)的(de)吸收(shou)程(cheng)度(du)與亞硝酸(suan)根(gen)濃(nong)度(du)遵循(xun)朗伯(bo)-比爾(er)定(ding)律(lv),光電(dian)轉換器將(jiang)光信(xin)號(hao)轉化(hua)為電(dian)信號(hao),再經(jing)電(dian)路放大、濾波(bo)等(deng)處理(li),轉化(hua)為可(ke)量化(hua)的電(dian)壓數(shu)值。通(tong)過(guo)扣(kou)除(chu)幹擾(rao)通(tong)道的(de)檢測(ce)結(jie)果,最(zui)終(zhong)得(de)到(dao)目(mu)標物質(zhi)的(de)純凈(jing)信(xin)號(hao),確保測(ce)量(liang)準確(que)度(du)優(you)於(yu)10%±2ppt。
自動校準系(xi)統(tong)是(shi)保障數(shu)據可(ke)靠性的核(he)心(xin)環(huan)節。儀器定(ding)期(qi)啟(qi)動校準程(cheng)序(xu),利(li)用(yong)HCl氣體在特定溫(wen)濕(shi)度(du)條(tiao)件下(xia)與亞硝酸(suan)鹽反(fan)應,生成已(yi)知(zhi)濃(nong)度(du)的(de)氣態亞(ya)硝酸(suan)作為(wei)標準(zhun)樣(yang)品(pin)。采(cai)用(yong)兩(liang)點法(fa)先(xian)標定(ding)零點,再獲取(qu)標準(zhun)濃(nong)度(du)對(dui)應(ying)的(de)響(xiang)應(ying)值,通(tong)過(guo)算法(fa)反(fan)演(yan)出(chu)校準斜率,實時(shi)修正(zheng)檢測(ce)系(xi)統(tong)的漂移誤(wu)差。校準周(zhou)期(qi)可(ke)根(gen)據測(ce)量(liang)需求設(she)定,確保儀器在(zai)長(chang)期(qi)運行中(zhong)維(wei)持穩定的檢測(ce)精(jing)度(du)。
四(si)大單元(yuan)的(de)協(xie)同(tong)運作(zuo),使(shi)LOPAP亞硝酸(suan)分(fen)析儀實現(xian)了(le)從(cong)大氣樣(yang)品(pin)采(cai)集到(dao)濃(nong)度(du)輸出的全(quan)流程(cheng)自動化(hua)。其內部(bu)工作流程(cheng)既體(ti)現(xian)了(le)濕化(hua)學法(fa)的(de)高選(xuan)擇(ze)性,又(you)融(rong)合了(le)長(chang)光程(cheng)光譜(pu)技(ji)術的(de)高靈敏度(du),最(zui)終(zhong)達成(cheng)2ppt-2ppm量(liang)程(cheng)內的(de)精(jing)準(zhun)測(ce)量(liang),為大氣化(hua)學研(yan)究和環(huan)境監(jian)測(ce)提供了可(ke)靠的技(ji)術支(zhi)撐(cheng)。