Analysis of airborne particulate matter by PILS-IC
Postery | | MetrohmInstrumentace
Vzdušné částice PM2.5 významně ovlivňují kvalitu ovzduší a lidské zdraví. Aniontové složky jako dusičnany, sírany a chloridy patří mezi klíčové indikátory znečištění a pocházejí z různých antropogenních i přírodních zdrojů. Rychlá a spolehlivá analýza těchto složek v reálném čase umožňuje efektivní monitorování a řízení emisí, zlepšuje modelování kvality ovzduší a přispívá k ochraně zdraví populace.
Cílem studie bylo porovnat výsledky stanovení aniontů ve vzdušných suspendovaných částicích získané automatickým systémem PILS-IC s konvenční off-line metodou založenou na filtraci, extrakci a iontové chromatografii. Analýza probíhala v období 8. května až 7. června 2009 v Londýně (Teddington) a zahrnovala denní manuální odběry i semi-kontinuální měření aniontové bilance s rozlišením 19 minut.
Vzduch byl nasáván cyklonem pro odstranění částic větších než PM2.5. Před vstupem do kondenzátorové komory odstranil karbonátový denudér interferující plynná kyselá složka. V kondenzátoru se částice vlivem přimíchání přesycené páry zvětšily na mikrokapičky, které se následně zachytily v impaktoru s proudem čisté vody obsahující LiBr. Roztok z impaktoru byl přiváděn do iontového chromatografu, kde se po injekci 100 µL vzorku analyzovalo na dusičnany, sírany a chloridy.
Porovnání koncentrací aniontů z automatického PILS-IC a manuální filtrace ukázalo vysokou shodu:
PILS-IC nabízí:
Očekávané směry rozvoje:
Studie potvrdila, že PILS-IC představuje spolehlivý a efektivní nástroj pro semi-kontinuální monitoring vodou rozpustných aniontů v PM2.5. Výsledky vykazují vysokou korelaci s manuálními off-line metodami a poskytují cenná data o krátkodobé dynamice aerosolů, která jsou klíčová pro ochranu zdraví a environmentální výzkum.
Iontová chromatografie
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Vzdušné částice PM2.5 významně ovlivňují kvalitu ovzduší a lidské zdraví. Aniontové složky jako dusičnany, sírany a chloridy patří mezi klíčové indikátory znečištění a pocházejí z různých antropogenních i přírodních zdrojů. Rychlá a spolehlivá analýza těchto složek v reálném čase umožňuje efektivní monitorování a řízení emisí, zlepšuje modelování kvality ovzduší a přispívá k ochraně zdraví populace.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo porovnat výsledky stanovení aniontů ve vzdušných suspendovaných částicích získané automatickým systémem PILS-IC s konvenční off-line metodou založenou na filtraci, extrakci a iontové chromatografii. Analýza probíhala v období 8. května až 7. června 2009 v Londýně (Teddington) a zahrnovala denní manuální odběry i semi-kontinuální měření aniontové bilance s rozlišením 19 minut.
Použitá metodika
Vzduch byl nasáván cyklonem pro odstranění částic větších než PM2.5. Před vstupem do kondenzátorové komory odstranil karbonátový denudér interferující plynná kyselá složka. V kondenzátoru se částice vlivem přimíchání přesycené páry zvětšily na mikrokapičky, které se následně zachytily v impaktoru s proudem čisté vody obsahující LiBr. Roztok z impaktoru byl přiváděn do iontového chromatografu, kde se po injekci 100 µL vzorku analyzovalo na dusičnany, sírany a chloridy.
Použitá instrumentace
- PILS (Particle-Into-Liquid Sampler) ADI 2018
- Denudér s karbonátovým povlakem
- Kondenzátorová komora s injekcí přesycené páry
- Impaktor pro sběr roztoků
- Ionový chromatograf Metrohm s odběrem 100 µL a časem analýzy 19 minut
- Thermo Partisol®-Plus Model 2025 pro manuální sběr na křemenné filtry
Hlavní výsledky a diskuse
Porovnání koncentrací aniontů z automatického PILS-IC a manuální filtrace ukázalo vysokou shodu:
- dusičnany: korelační koeficient R = 0,93
- sírany: R = 0,86
- chloridy: R = 0,87
Přínosy a praktické využití metody
PILS-IC nabízí:
- Vysoké časové rozlišení (19 minut) pro detekci rychlých změn
- Možnost dlouhodobého nepřetržitého provozu bez nutnosti sběrných cyklů filtračních médií
- Automatizaci odběru a analýzy bez zásahu operátora
- Srovnatelnou přesnost s referenčními off-line metodami
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje:
- Integrace dalších analytických detekčních technik (např. spektrometrie hmotnosti) pro širší spektrum iontů a organických kyselin
- Zlepšení sběru reaktivních složek a derivátů halogenovaných aniontů
- Miniaturizace a návrh kompaktních, přenosných PILS-IC modulů
- Využití dat v reálném čase k optimalizaci městské politiky kvality ovzduší a modelování chemických procesů v atmosféře
Závěr
Studie potvrdila, že PILS-IC představuje spolehlivý a efektivní nástroj pro semi-kontinuální monitoring vodou rozpustných aniontů v PM2.5. Výsledky vykazují vysokou korelaci s manuálními off-line metodami a poskytují cenná data o krátkodobé dynamice aerosolů, která jsou klíčová pro ochranu zdraví a environmentální výzkum.
Reference
- Weber RJ, Orsini DA, Daun Y, Lee YN, Klotz PJ, Brechtel F. A Particle-Into-Liquid Collector for rapid measurement of aerosol bulk chemical composition. Aerosol Sci Technol. 2001;35:718–727.
- Orsini DA, Ma Y, Sullivan A, Sierau B, Baumann K, Weber RJ. Refinements to the Particle-Into-Liquid-Sampler (PILS) for ground and airborne measurements of water-soluble aerosol composition. Atmos Environ. 2003;37:1243–1259.
- Emmenegger C, Jansen R, Laeubli M. Determination of anions and cations in aerosols. Pittcon 2008; Metrohm 8.000.6014EN.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Air Monitoring
2016|Metrohm|Brožury a specifikace
Air Monitoring Semi-continuous determination of ambient air quality The Particle Into Liquid Sampler – a simple solution for the determination of ions in aerosol particles Combustion of fossil fuels for energy production pollutes the environment with large quantities of harmful…
Klíčová slova
pils, pilsaerosol, aerosolheavy, heavydetermination, determinationvoltammetric, voltammetricvoltammetry, voltammetryaerosols, aerosolsair, airmetal, metaltime, timemetals, metalsion, ionmagic, magiccontinuous, continuousresolution
Analysis of Aerosols
2009|Metrohm|Brožury a specifikace
Analysis of Aerosols Particle-into-Liquid Sampler – Ion Chromatography PILS – IC The Particle-into-Liquid Sampler: a simple solution for the determination of ions in aerosols The combustion of fossil fuels for energy production pollutes the environment with large quantities of harmful…
Klíčová slova
pils, pilsaerosols, aerosolsaerosol, aerosoldetermination, determinationemissions, emissionsenvicyclone, envicyclonepmx, pmxpollutes, pollutessupersaturated, supersaturatedmetrohm, metrohminertia, inertiaknf, knfdiurnal, diurnaltunnel, tunnelconductivity
Determination of anions and cations in aerosols by ion chromatography Summary Particle-Into-Liquid-Sampler (PILS) Monitor for AeRosols and GAses (MARGA) The study of adverse effects of air pollution requires semi-continuous, rapid and accurate measurements of inorganic species in aerosols and their…
Klíčová slova
aerosols, aerosolspils, pilswrd, wrdsteam, steamdenuder, denudersupersaturated, supersaturateddroplets, dropletsaerosol, aerosolpreconcentration, preconcentrationwet, wetcations, cationssjac, sjacanions, anionsmarga, margasoluble
Semicontinuous determination of anions, cations, and heavy metals in aerosols using PILS-IC-VA
|Metrohm|Postery
Semicontinuous determination of anions, cations, and heavy metals in aerosols using PILS-IC-VA Summary Sample preparation Semicontinuous aerosol monitoring The collection of representative aerosol samples and the therewith associated analysis are still the most challenging parts in air monitoring. This poster…
Klíčová slova
pils, pilsaerosol, aerosolsemicontinuous, semicontinuousvoltammetry, voltammetrysparkler, sparklertherewith, therewithanions, anionschannel, channelresponsiveness, responsivenessparticles, particlescouples, coupleschromatograph, chromatographdual, dualaerosols, aerosolsextraordinary