In-Situ Field Measurements of Isoprene, Its Oxidation Products and Selected Monoterpenes in a Eucalyptus Forest
Aplikace | | GL SciencesInstrumentace
GC
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific, GL Sciences
Souhrn
Význam tématu
Měření biogenních emisí isoprenu, jeho oxidačních produktů a monoterpenů v reálném čase v terénu poskytuje klíčová data pro pochopení fotochemických procesů ovlivňujících kvalitu ovzduší a tvorbu ozonu. Metoda odstraňuje potřebu kryogenního zaostřování, čímž zjednodušuje mobilní monitorování v odlehlých lokalitách a minimalizuje degradaci vzorků.Cíle a přehled studie
Studie se zaměřila na pětidenní kontinuální sledování koncentrací isoprenu, methakroleinu (MACR), methyl vinyl ketonu (MVK) a vybraných monoterpenů v eukalyptovém lese v Portugalsku. Cílem bylo vyvinout a otestovat rychlou terénní analytickou metodu bez mezikroku kryofokusu a demonstrovat její schopnost poskytovat opakovaná měření s vysokou časovou rozlišením.Použitá instrumentace
- Samplingový věžový systém pro odběr vzorků ve výšce 16 m
- Glass sorbentní trubice plněné Tenax TA a Carbosieve S-III
- Osobní vzorkovač SKC
- Gas chromatograf Carlo Erba GC-8000
- Programovaný teplotní vaporizační injector (PTV Optic 400)
- Chladicí jednotka na bázi CO2
- 60 m kolona 100 % dimethylpolysiloxanu (0,53 mm i.d., 3 µm film)
- Flame ionisation detector (FID), heliový nosný plyn
Použitá metodika
Vzorky o objemu 225 ml byly odebírány při průtoku 15 ml/min po dobu 15 min. Trubice byly udržovány na −10 °C pro optimální retenci isoprenu. Po odběru byla trubice okamžitě zasunuta do PTV, kde proběhlo rapidní odpaření analytů rampou 30 → 240 °C (16 °C/min). GC temperační program zahrnoval počátečnou isoterma 5 °C (3 min), následné rampy 3 °C/min do 50 °C, 6 °C/min do 200 °C a 20 °C/min do 240 °C. Celý cyklus odběru a analýzy trval 70 min.Hlavní výsledky a diskuse
- Diurnální průběhy isoprenu a jeho oxidů reflektovaly změny intenzity slunečního záření – koncentrace stoupaly po 13:00 během jasných dnů.
- Metoda umožnila detekci isoprenu v rozsahu 0,2–100 ppb s lineární odpovědí.
- Oxidační produkty MACR a MVK vykazovaly podobné denní trendy jako isopren.
- Separation monoterpenů byla omezena rapidním programem, přesto bylo možné spolehlivě kvantifikovat α-pinén.
- Výsledky korelovaly s literaturou pro podobná ekosystémová prostředí.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda eliminuje potřebu tekutého dusíku, zkracuje čas mezi odběrem a analýzou (< 2 min), snižuje variabilitu způsobenou rozdílnou přípravou trubic a umožňuje opakované použití jediné sorbentní trubice. Flexibilita a automatizovatelnost zajišťují vhodnost pro dlouhodobé terénní monitorování.Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření analytického repertoáru o další biogenní a antropogenní organické sloučeniny.
- Zkrácení doby analýzy až na 30 min pro selektivní skupiny sloučenin.
- Implementace plně automatizovaných odběrových a analytických systémů pro nepřetržité měření.
- Využití kompaktnějších a nízkoenergetických chladicích jednotek.
- Integrace s meteorologickými a fotochemickými modely pro prognózu kvality ovzduší.
Závěr
Vyvinutá terénní metoda kombinující sorbentní odběr a PTV-GC rychle a spolehlivě analyzuje isopren, jeho oxidační produkty a vybrané monoterpeny bez potřeby kryogenního zaostřování. Je vhodná pro mobilní a dlouhodobá měření v odlehlých lokalitách.Reference
- Almasi E, Kirshen N (1993). The Determination of Volatile Organic Compounds (VOC's) in Ambient Air Using the Air Saturn GC-MC System. 15th Int. Symp. of Cap. Chrom. Riva Del Garda, Vol. I, p. 554.
- Ciccioli C, Cecinato A, Brancaleoni A, Frattoni M, Liberti A (1992). Use of Carbon Adsorption Traps Combined with HRGC-MS for Analysis of C4-C14 Hydrocarbons. J High Res. Chrom., 15, 75–84.
- Ciccioli P, Brancaleoni E, Cecinato A, Sparapani R, Frattoni M (1993). Identification and Determination of Biogenic and Anthropogenic VOCs in Forest Areas by HRGC-MS. J Chrom., 643, 55–69.
- Denha AM, Bartle KD, Pilling MJ (1994). Simplified GC Procedures for Determination of C1-C7 Hydrocarbons in Urban Atmospheres. Anal. Proc. 1994.
- Farmer CT, Milne PJ, Riemer DD, Zika RG (1994). Continuous Hourly Analysis of C2-C10 NMHC in Urban Air by GC-FID. Environ. Sci. Technol., 28, 238–245.
- Fehsenfeld F et al. (1992). Emissions of VOCs from Vegetation and Implications for Atmospheric Chemistry. Global Biogeochem. Cycles, 6, 389–430.
- Grosjean D, Williams EL II, Grosjean E (1993). Atmospheric Chemistry of Isoprene and Its Carbonyl Products. Environ. Sci. Technol., 27, 830–840.
- Jacob DJ, Wofsy SC (1988). Photochemistry of Biogenic Emissions over the Amazon Forest. J Geophys. Res., 93, 1477–1486.
- Kruschel BD et al. (1994). Analysis of Ambient VOCs by Thermal Desorption and HRGC/MS. J High Res. Chrom., 17, 187–190.
- Martin RS et al. (1993). Measurement of Isoprene and Its Oxidation Products in a Deciduous Forest. J Atmos. Chem., 13, 1–32.
- Mattinen ML, Maria O (1992). GC Analysis of Indoor Air Samples by Retention Index Monitoring. Proc. 14th Int. Symp. Cap. Chrom., Baltimore, 307–314.
- Shreffler JH (1993). Comparison of NMOC Data Collected by Two Methods in Atlanta. J Air & Waste Manage. Assoc., 43, 1576–1584.
- Woolfenden EA et al. (1993). Alternative On-Line and Sorbent Tube Sampling Procedures for 24 h Air Profiling. Proc. Int. Conf. VOC in the Environment, London, 321–329.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Atmospheric Monitoring of Volatile Organic Compounds Using Programmed Temperature Vaporization Injection
|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Atmospheric Monitoring of Volatile Organic Compounds Using Programmed Temperature Vaporization Injection Alastair C. Lewis*, Keith D. Bartle, James B. McQuaid, Michael J. Pilling, and Paul W. Seakins School of Chemistry, University of Leeds, Leeds, LS2 9JT, UK Peter Ridgeon Ai…
Klíčová slova
vocs, vocssorbent, sorbenttube, tubeatmospheric, atmospherictrap, trapptv, ptvvaporization, vaporizationready, readydesorbing, desorbingonto, ontomonitoring, monitoringforest, forestprogrammed, programmedisoprene, isopreneinjector
Programmed-temperature vaporiser injector as a new analytical tool for combined thermal desorption-pyrolysis of solid samples Application to geochemical analysis
1997|Shimadzu|Aplikace
Application Note No. 041 Journal of Chromatography A, 764 ( 1997) 73-84 Programmed-temperature vaporiser injector as a new analytical tool for combined thermal desorption-pyrolysis of solid samples Application to geochemical analysis Mark P.M. van Lieshout ª,*, Hans-Gerd Janssen ª, Carel…
Klíčová slova
pyrolysis, pyrolysisrock, rockdesorption, desorptionptv, ptvthermal, thermalobtained, obtainedpyrograms, pyrogramsdesorptionpyrolysis, desorptionpyrolysiskerogen, kerogenexperiments, experimentsdesorbed, desorbedtemperature, temperaturesource, sourceoil, oilprogrammed
Sub-ppt Atmospheric Measurements Using PTV-GC-FID and Real-Time Digital Signal Processing
|GL Sciences|Aplikace
Sub-ppt Atmospheric Measurements Using PTV-GC-FID and Real-Time Digital Signal Processing Application Note No. 036 J.B McQuaid1, A.C Lewis1, K.D Bartle1 and S.J Walton2 1 School of Chemistry, University of Leeds, Woodhouse Lane, Leeds LS2 9JT, UK; [email protected], [email protected], [email protected] 2…
Klíčová slova
fid, fidsignal, signalatmospheric, atmosphericatmosphere, atmosphereoverestimation, overestimationnoise, noisedigital, digitalmeasurements, measurementsraw, rawheight, heightintegration, integrationhowever, howeverdetectable, detectableair, airtrace
Large-volume injection in gas chromatographic trace analysis using temperature-programmable (PTV) injectors
|GL Sciences|Technické články
Application Note No. 030 Large-volume injection in gas chromatographic trace analysis using temperature-programmable (PTV) injectors Hans G.J. Mol Amsterdam, Netherlands Hans-Gerd Janssen *, Carel A. Cramers Eindhoven, Netherlands Udo A. Th. Brinkman Amsterdam, Netherlands The use of programmed-temperature vaporising (PTV)…
Klíčová slova
ptv, ptvliner, linerinjection, injectionlarge, largevolume, volumesolvent, solventanalytes, analyteslargevolume, largevolumeliquid, liquidsplitless, splitlessinjectors, injectorselimination, eliminationvaporising, vaporisingboiling, boilingsplit