الآلي، وعالية الدقة موبايل نظام جمع لتحليل النيتروجين النظائر من NO _س

الهدف العام من هذه الطريقة هو التقاط أكاسيد النيتروجين الغازية كميا في المحلول من أجل قياس التركيب النظيري للنيتروجين لهذا الغاز المهم بيئيا. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجالات كيمياء الغلاف الجوي والكيمياء البيئية لأن أكاسيد النيتروجين التي تسمى أكاسيد النيتروجين تساهم في تكوين الضباب الدخاني وترسب الحمض في البيئة. تسمح لنا نظائر أكاسيد النيتروجين بتتبع مصادر وتأثير أكاسيد النيتروجين في البيئة.

تتمثل ميزة تقنيتنا في أنها يمكن أن تلتقط أكاسيد النيتروجين بكفاءة في ظل مجموعة متنوعة من الظروف. بالمقارنة مع التقنيات المستخدمة سابقا ، تم التحقق من صحة طريقتنا بدقة في كل من المختبر وفي الميدان لقدرتها على التقاط أكاسيد النيتروجين كميا لتحليل النظائر. يعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية لفهم هذا النظام الجديد.

يتطلب النشر الميداني حزمة مدمجة تعمل بالبطارية للسماح بقابلية النقل في مجموعة متنوعة من التطبيقات الميدانية. أولا ، قم بإعداد محاليل أخذ العينات باستخدام محلول مخزون برمنجنات البوتاسيوم المولي و 10 هيدروكسيد الصوديوم المولاري. ثم قم بتخفيف كل محلول بماء فائق النقاء إلى الحجم الصحيح.

قم بإزالة 25 مل من أحد المحاليل كمختبر فارغ وانقله إلى زجاجة زجاجية كهرمانية سعة 60 مل. سجل من أي زجاجة حل جاء المختبر فارغة. بعد ذلك ، قم بتغيير جميع المرشحات في نظام جمع أكاسيد النيتروجين قبل أخذ العينات للتأكد من أنها تعمل بفعالية وكفاءة أكبر.

قم بإعداد المختبر الثابت الذي يتكون من نظام تجميع أكاسيد النيتروجين ومحلل تركيز أكاسيد النيتروجين الكيميائي. قم بإنشاء مدخل للنظام باستخدام أنابيب PTFE التي تشير في أحد طرفيها إلى اتجاه الهواء المراد جمعه وعلى الطرف الآخر يتم تثبيتها على t المناسب لتوصيل المدخل بكل من محلل أكاسيد النيتروجين ونظام التجميع الآلي. قم بتشغيل النظام بحيث يتدفق الهواء عبر المحلول ، وتكون الفقاعات مرئية.

بمجرد إجراء أخذ العينات والانتهاء من جمع أكاسيد النيتروجين ، اجمع المحلول في زجاجة زجاجية كهرمانية سعة 60 مليلتر وقم بإزالة الزجاجة يدويا من النظام. قم بتنظيف زجاجة الغسيل الزجاجية تلقائيا باستخدام مضخة حقنة. خذ الفراغات الميدانية أثناء التجميع لكل زجاجة محلول يتم استخدامها عن طريق إرسال 25 مل من المحلول عبر النظام دون تشغيل مضخة التفريغ لتجميع الهواء.

اجمع المحلول فور حقنه في النظام. صب المحلول من عينة واحدة في دورق عينة ومحلول فارغ في دورق فارغ. مع التحريك القوي ، أدخل ببطء خمسة ملليلتر من بيروكسيد الهيدروجين فوق دورق العينة حتى لا يلمس الطرف الدورق أو قضيب التحريك أو المحلول.

أضف الكمية الثانية من خمسة ملليلتر حول جانب الدورق مع التأكد من تقليل محلول العينة بالكامل. صب محتويات كل دورق بالكامل ، كل من السائل والراسب البني في أنابيب طرد مركزي سعة 50 مليلتر تم تصنيفها وفقا للعينة أو الرقم الفارغ أو الحرف. بعد ذلك ، قم بالطرد المركزي لكل دفعة من العينات عند 3 ، 220 مرة G لمدة 15 دقيقة.

بعد الطرد المركزي ، صب كل مادة طافية في زجاجة بلاستيكية كهرمانية ، وتخلص من أنبوب الطرد المركزي بشكل صحيح. اغمس طرف المحقنة المستخدمة للحقن في دورق من الماء فائق النقاء وجففه. اشطف الحجم الكامل للحقنة بالماء فائق النقاء من دورق ثان وتخلص من الماء كنفايات.

بعد ذلك ، املأ المحقنة بكمية صغيرة من العينة لشطف المحقنة مسبقا. بعد التخلص من العينة ، أعد ملء المحقنة بالعينة. وقم بطرقها برفق لإزالة أي فقاعات هواء بحيث يتم قياس الحجم الدقيق.

بناء على التركيز المحدد لكل عينة ، قم بحقن الحجم المناسب في قارورة مغطاة معدة مسبقا بالبكتيريا. بعد تخزين القوارير طوال الليل في مكان دافئ ، قم بحقن 0.1 إلى 0.2 مل من 10 مولي هيدروكسيد الصوديوم في كل عينة لتحلل البكتيريا. تشير المقارنة المباشرة لمتوسط تركيزات أكاسيد النيتروجين من محلل أكاسيد النيتروجين والتركيزات المحسوبة من قياسات المحلول والتدفق إلى أن تركيزات المحلول تتفق بشكل جيد مع تركيزات أكاسيد النيتروجين NC2.

في الواقع ، يظهر فحص النسب المئوية لتوزيع بيانات تركيز أكاسيد النيتروجين الدقيقة الواحدة أن تركيزات أكاسيد النيتروجين القائمة على المحلول تقع ضمن التوزيع لكل فترة تجميع. يمتد تركيز أكاسيد النيتروجين للعينات التي تم جمعها في المناطق الحضرية القريبة من الطرق وعلى الطرق على ثلاثة أوامر من حيث الحجم. وتتراوح نسب النظائر من سالب واحد إلى سالب 13 لكل مل.

هذا يدل على أن نطاق نسب النظائر في البيئة أكبر بكثير من عدم اليقين في الطريقة الذي يبلغ 1.5 فقط لكل مل. تظهر المقارنة بين نظامي تجميع تم نشرهما في نفس الوقت اتفاقا ممتازا على البيانات النظيرية المقسودة كميا على أنها الانحراف المطلق بين نقطتي البيانات لكل فترة تجميع. في المناطق الحضرية ، يمكن جمع أكاسيد النيتروجين في أقل من ساعة ، ويمكن تقليل العينات في حوالي خمس دقائق لكل عينة.

تسهل هذه الطريقة الفريدة توصيف التركيب النظيري لمصدر أكاسيد النيتروجين في مجموعة متنوعة من البيئات الميدانية ، ودقة زمنية عالية نسبيا. لقد جمعنا أعمدة الانبعاثات من المركبات على الطرق ونقوم بمقارنة تركيبها النظيري مع مصادر أكاسيد النيتروجين الرئيسية الأخرى. في النهاية ، الغرض من هذه الطريقة هو جمع أكاسيد النيتروجين بدقة في الحقل واستخدام نظائر أكاسيد النيتروجين لتتبع تأثيرها على كيمياء الغلاف الجوي وترسب الحمض.