I ANALYTISK KEMI Anvendelse af Aerosolmassespektrometri Online-analyse af atmosfæriske partikler Med lanceringen af Aerosol Chemical Speciation Monitor, ACSM, er det nu blevet muligt at monitorere hovedparten af kemiske parametre i fine partikler online gennem perioder fra måneder til år. Faktoranalyse af måledata giver desuden vigtige oplysninger om kilder, der kan anvendes i forbindelse med at nedbringe emissioner eller tilvejebringe oplysninger om eksponering af befolkningsgrupper. ACSM anvendes efterhånden i en række overvågningsopgaver, blandt andet inden for ACTRIS-netværket såsom i kontinental baggrund på Montsec i Pyrenæerne, Jungfraujoch og Paris, hvor instrumentet har muliggjort kemisk karakterisering af PM1 over tidsserier fra måneder til år. Her illustreret ved et billede fra Pyrenæerne. Af Jacob Klenø Nøjgaard, Institut for Miljøvidenskab, Aarhus Universitet ACSM har til forskel fra AMS ikke mulighed for at analysere i høj opløsningsevne, opdele den kemiske sammensætning efter partikelstørrelse, endsige BC (se faktaboks). Opløsningsevnen er omkring 600 for ToF-ACSM-versionen med en 30 minutters detektionsgrænse, hvilket er sammenligneligt med étminuts målinger med AMS. Det betyder, at der er nogle molekylfragmenter, som ikke kan skelnes fra andre, hvilket i princippet kan føre til fejltolkninger. ACSM har 100 procent transmission af partikler i området 150-450 nm og 15 procent transmission for 1 µm partikler. For nylig er der dog udviklet et aerodynamisk inlet, der tillader passage af partikler op til 2,5 µm, hvilket er sammenligneligt med PM2.5 størrelsesfraktionen, der anvendes rutinemæssigt inden for luftkvalitet. Ligesom AMS kvantificerer ACSM NO3-, SO42-, NH4+, Cl samt OM, der kan fordampe ved temperaturer over 600˚C og 10-10 bar. Ved at kombinere ACSM-målinger med online BC-målinger fås en quasiPM1 eller quasi-PM2,5, dvs. en tilnærmet værdi for PM1 eller PM2,5, da disse komponenter udgør langt størstedelen af partikelmassen. De vigtigste komponenter som udelades, er Na+ og Cl- fra marine kilder og vejsaltning. Målingerne af OM med aerosolmassespektrometre har til gengæld den store fordel, at de måler OM og ikke blot organisk kulstof (OC), hvor der efterfølgende skal estimeres en faktor OM/OC for at konvertere til OM. Der har været afholdt to store intercomparisons [1] af ACSM i 2013 og 2016, hvor variationen instrumenter imellem var fundet til at ligge inden for 30 procent. Måling af partikler i høj tidsopløsning ACSM anvendes efterhånden i en række overvågningsopgaver, blandt andet inden for ACTRIS [2] netværket såsom i kontinental baggrund på Montsec i Pyrenæerne [3], Jungfraujoch [4] og Paris [5], hvor instrumentet har muliggjort kemisk karakterisering af PM1 over tidsserier fra måneder til år. Netop måling af partikler i høj tidsopløsning har i praksis kun været mulig med AMS over kortere kampagner, mens lange tidsserier i daglig tidsopløsning har været forbeholdt offline analyse af partikelfiltre. Aarhus Universitet, Institut for Miljøvidenskab har desuden haft en ToF-ACSM stående 10 Dansk Kemi, 100, nr. 8, 2019 - Foto: Pixabay.com.
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her