Πώς μετράται η συγκέντρωση οξειδίου του νιτρώδους στον αέρα;

Η συγκέντρωση οξειδίου του αζώτου (N2O) στον αέρα μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές, το καθένα με τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:

1. Χρωματογραφία αερίου (GC)

* Αρχή: Διαχωρίζει τα αέρια με βάση τα διαφορετικά σημεία βρασμού και τις αλληλεπιδράσεις τους με σταθερή φάση. Ένας ανιχνευτής στη συνέχεια μετρά την ποσότητα κάθε αερίου.

* Μέθοδος: Τα δείγματα αέρα συλλέγονται σε ένα στεγαστικό δοχείο αερίου και εγχύονται στο GC. Η συγκέντρωση N2O καθορίζεται συγκρίνοντας την περιοχή αιχμής της με εκείνη ενός γνωστού προτύπου.

* Πλεονεκτήματα: Υψηλή ευαισθησία, ακρίβεια και ακρίβεια.

* Μειονεκτήματα: Απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό και εκπαιδευμένο προσωπικό.

2. Φασματοσκοπία μη διασταυρωμένης υπέρυθρης ακτινοβολίας (NDIR)

* Αρχή: Μετρά την απορρόφηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας από συγκεκριμένα μόρια, συμπεριλαμβανομένου του N2O.

* Μέθοδος: Το υπέρυθρο φως διέρχεται μέσω του δείγματος αέρα και μετράται η ποσότητα φωτός που απορροφάται από N2O.

* Πλεονεκτήματα: Σχετικά απλή, φορητή και οικονομικά αποδοτική.

* Μειονεκτήματα: Χαμηλότερη ευαισθησία από το GC, μπορεί να επηρεαστεί από άλλα αέρια στον αέρα.

3. Ανιχνευτές χημειοφωταύγειας

* Αρχή: Το N2O αντιδρά με ένα αντιδραστήριο για να παράγει φως, το οποίο μετράται από έναν ανιχνευτή.

* Μέθοδος: Τα δείγματα αέρα περνούν μέσω ενός θαλάμου όπου αντιδρούν με το αντιδραστήριο. Το φως που εκπέμπεται είναι ανάλογο με τη συγκέντρωση N2O.

* Πλεονεκτήματα: Υψηλή ευαισθησία, καλή επιλεκτικότητα.

* Μειονεκτήματα: Απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό και αντιδραστήρια.

4. Ηλεκτροχημικοί αισθητήρες

* Αρχή: Μετρά το ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται από μια χημική αντίδραση που περιλαμβάνει N2O.

* Μέθοδος: Τα δείγματα αέρα περνούν πάνω από ένα ηλεκτρόδιο που αντιδρά με N2O, δημιουργώντας ένα ρεύμα ανάλογο προς τη συγκέντρωση.

* Πλεονεκτήματα: Compact, φορητό και χαμηλό κόστος.

* Μειονεκτήματα: Περιορισμένη ευαισθησία, επιρρεπής σε παρεμβολές από άλλα αέρια.

5. Ρυθμιζόμενη φασματοσκοπία απορρόφησης λέιζερ διόδου (TDLAS)

* Αρχή: Χρησιμοποιεί μια δέσμη λέιζερ συντονισμένη σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος που απορροφάται από το N2O.

* Μέθοδος: Μια δέσμη λέιζερ διέρχεται μέσω του δείγματος αέρα και μετράται η ποσότητα φωτός που απορροφάται από N2O.

* Πλεονεκτήματα: Υψηλή ευαισθησία, καλή επιλεκτικότητα και δυνατότητα τηλεπισκόπησης.

* Μειονεκτήματα: Ακριβός και σύνθετος εξοπλισμός.

Η επιλογή της μεθόδου εξαρτάται από παράγοντες όπως η απαιτούμενη ευαισθησία, η ακρίβεια και το κόστος. Για παράδειγμα, η GC χρησιμοποιείται συνήθως για εφαρμογές έρευνας και παρακολούθησης, ενώ οι αισθητήρες NDIR χρησιμοποιούνται συχνά σε βιομηχανικά περιβάλλοντα.

Εκτός από τα παραπάνω, αναπτύσσονται αρκετές άλλες μέθοδοι για τη μέτρηση των συγκεντρώσεων N2O, συμπεριλαμβανομένων:

* φασματομετρία μάζας (MS) :Παρέχει πληροφορίες σχετικά με την ισοτοπική σύνθεση του N2O.

* φασματοσκοπία δακτυλίου κοιλοτήτων (CRDS) :Εξαιρετικά ευαίσθητη τεχνική για τη μέτρηση των αέρια ιχνοστοιχείων.

Η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών βελτιώνει συνεχώς την ακρίβεια και την αποτελεσματικότητα των μετρήσεων N2O.