Bestimmung von NO_X in Autoabgasen mittels UV/Vis-Spektroskopie

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1. Vorbereitung der Stammlösung Nitrit (Nr.₂^–)

1,500 g NaNO₂ wiegen Sie ab und verleihen Sie eine volumetrische 1-L-Flasche.
Bis zur Markierung mit Nanopure Wasser verdünnen. (Überprüfen Sie das destillierte Wasser aus dem Wasserhahn – es kann genügend Nitrit um die Messungen stören.) Dadurch entsteht ein 1.000 µg NO₂^–-/mL-Stammlösung.
Um 5,0 µg NO₂^–-/mL-Lösung, NO_{2 -}/mL-Lösung 1 mL von 1.000 µg einnehmen und auf 200 mL in einem volumetrischen Kolben verdünnen.

2. Vorbereitung des NO_X -Indikator-Lösung

Wasserfreie Sulfanilic Säure 5,0 g wiegen Sie ab und in eine volumetrische 1-L-Flasche.
500 mL Nanopure Wasser hinzugeben.
140 mL Eisessig hinzugeben.
Rühren Sie die Lösung mit einer rühren, bis die Sulfanilic Säure auflöst. Dies dauert ca. 30 Minuten.
N-(1-naphthyl)-Ethylenediamine Dihydrochloride 0,020 g wiegen Sie ab und fügen Sie in den volumetrischen Kolben.
Bis zur Markierung mit Nanopure Wasser verdünnen.
Übertragen auf eine dunkle Flasche (um Photodecomposition zu verhindern) und Stöpsel fest (um Reaktion mit Luft zu vermeiden).

3. Vorbereitung des Kalibrierstandards

1,0 mL 5,0 µg NO₂^–-/mL-Lösung in eine volumetrische 25 mL-Fläschchen und mit der Nr._X Indikatorlösung bis zur Markierung verdünnen. Dies macht eine 0,2 µg NO₂^–-/mL-standard-Lösung.
2,0 mL 5,0 µg NO₂^–-/mL-Lösung in eine volumetrische 25 mL-Fläschchen und mit der Nr._X Indikatorlösung bis zur Markierung verdünnen. Dies macht eine 0,4 µg NO₂^–-/mL-standard-Lösung.
3,0 mL 5,0 µg NO₂^–-/mL-Lösung in eine volumetrische 25 mL-Fläschchen und mit der Nr._X Indikatorlösung bis zur Markierung verdünnen. Dies macht eine 0,6 µg NO₂^–-/mL-standard-Lösung.
4,0 mL 5,0 µg NO₂^–-/mL-Lösung in eine volumetrische 25 mL-Fläschchen und mit der Nr._X Indikatorlösung bis zur Markierung verdünnen. Dies macht eine 0,8 µg NO₂^–-/mL-standard-Lösung.
5,0 mL 5,0 µg NO₂^–-/mL-Lösung in eine volumetrische 25 mL-Fläschchen und mit der Nr._X Indikatorlösung bis zur Markierung verdünnen. Dies macht eine 1,0 µg NO₂^–-/mL-standard-Lösung.

4. Erstellung der Standardkurve

Mit einem UV-VIS Spektralphotometer, setzen Sie das Instrument Extinktion zu lesen.
Legen Sie die Wellenlänge auf 550 nm auf das Spektrophotometer.
Verwenden die NO-_X -Indikatorlösung, Null Spektralphotometer.
Messen Sie die Absorption von 5 standard-Lösungen. Rekordwerte für die Datentabelle (Tabelle 1).

5. Auto Auspuff Probenmessung

Starten Sie die dieselbetriebene Automobile.
Mit einer 60 mL gasdichte Spritze, fügen Sie es ein paar Zoll in das Endrohr. Vermeiden Sie Verbrennungen und Dämpfe atmen Sie nicht ein. Ansaugen und Auspuff zweimal, um die Spritze Zustand zu vertreiben.
Ziehen Sie die Indikatorlösung NO_X 25 mL in die Spritze. Alle Luft aus der Spritze ohne Verschütten die Indikatorlösung zu vertreiben.
Ziehen Sie 35 mL Auspuff in die Spritze, ziehen den Kolben, um die 60 mL-Markierung.
Kappe der Spritze. Schütteln Sie die Lösung in der Spritze für 2 min. Abdeckung der Spritze mit Alu-Folie.
Die Lufttemperatur in den Auspuff zu messen, wenn die Proben zu sammeln.
Wiederholen Sie die Schritte 5.1-5.6 mit einem Benzin-Automobil. Diese Schritte können so oft wie gewünscht, mit verschiedenen Modellen von Automobilen wiederholt werden.
Wiederholen Sie die Schritte 5.1-5.6 Nachdem die Automobile gelaufen haben mindestens 10 Minuten.
Warten Sie 45 min um die Farbe vor der Messung der Extinktion der Lösung zu entwickeln, zu ermöglichen.
Nach 45 min sind, das Gas aus der Spritze zu vertreiben, setzen Sie die Lösung in einer Küvette und messen die Extinktion mit dem Spektralphotometer setzen bei 550 nm. Rekordwerte für die Datentabelle (Tabelle 1).

Probe	Extinktion
0,2 µg NO₂^–/mL standard
0,4 µg NO₂^–/mL standard
0,6 µg NO₂^–/mL standard
0,8 µg NO₂^–/mL standard
1,0 µg NO₂^–/mL standard
Diesel Auto Auspuff (beim Start)
Diesel Auto Auspuff (nach 10 min laufen)
Benzin Auto Auspuff (beim Start)
Benzin Auto Auspuff (nach 10 min laufen)

Tabelle 1. Leere Datentabelle auf Rekordwerte der Absorption.

Overview

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Quelle: Labors von Margaret Workman und Kimberly Frye - Depaul University

In der Troposphäre wird Ozon natürlich gebildet, wenn Sonnenlicht spaltet sich Stickstoffdioxid (Nr.₂):

NO₂ + Sonnenlicht → NO + O

O + O₂ → O₃

Ozon (O₃) kann weitergehen, um mit Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (Nr.₂) und Sauerstoff bilden zu reagieren:

NO + O₃ → NO₂ + O₂

Dadurch NO Netto-Gewinn von Ozon (O₃). Jedoch wurden mit der anthropogenen Produktion von Ozon bilden Vorstufen (NO, NO₂und flüchtige organische Verbindungen) durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, erhöhte Werte von Ozon in der Troposphäre gefunden. Kfz-Auspuff ist eine bedeutende Quelle für diese Ozon bilden Vorstufen: NO, NO₂und flüchtige organische Verbindungen (VOC). Zum Beispiel bilden mobile Quellen fast 60 % NO + NO₂ -Emissionen.

Bei den hohen Temperaturen im Brennraum ein Auto gefunden reagieren Stickstoff und Sauerstoff aus der Luft zu Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (Nr.₂):

N_2(g) + O₂ _(g)→ 2 NO_(g)

2 NO_(g) + O_2(g)→ 2 NO_2(g)

Stickstoffmonoxid (NO) emittiert in den Autoabgasen ist allmählich zu Stickstoffdioxid (Nr.₂) in der Luft oxidiert. Diese Mischung aus NO und NO₂ wird oft als NO_Xbezeichnet. Wenn NO_X mit flüchtigen organischen Verbindungen in der Atmosphäre in Gegenwart von Sonnenlicht reagiert, vereinfacht troposphärisches Ozon Formen, wie in diesem gesehen chemische Reaktion:

NO_X + VOC + Sonnenlicht → O₃ andere Produkte

Diese giftige Mischung der Luftverschmutzung, die Aldehyde, Peroxyacetyl Nitrat, Ozon, VOC und NO_Xenthalten kann, nennt man photochemischer Smog. Ozon ist der größte Bestandteil von photochemischer Smog. Diese Smog findet sich in allen modernen Städten, aber es findet sich vor allem in Städten mit sonnigen, warmen, trockenen Klima und eine große Zahl von Kraftfahrzeugen. Die gelb-braune Farbe der Smog in der Luft liegt teilweise an der Stickstoffdioxid vorhanden, da dieses Gas sichtbares Licht in der Nähe von 400 absorbiert nm (Abbildung 1).

Kurzfristig NO₂ -Exposition (30 min bis 1 Tag), respiratorische Nebenwirkungen bei gesunden Menschen und erhöhte respiratorische Symptome bei Menschen mit Asthma führt. NO_X reagiert mit Ammoniak und andere Verbindungen zur Form Partikel. Diese kleinen Partikel können in die Lunge eindringen und Atembeschwerden, einschließlich Emphysem und Bronchitis verursachen. Personen, die verbringen viel Zeit auf der Straße oder Leben in der Nähe einer Straße, erleben deutlich höhere Exposition gegenüber Nr.₂.

Aufgrund der Auswirkungen auf menschliche Gesundheit und die Umwelt, die US Environmental Protection Agency (EPA) hat NO₂ als Schadstoff Kriterien klassifiziert und setzt das Primärnormal bei 100 ppb (98. Perzentil der täglichen Höchstkonzentrationen 1-h, gemittelt über 3 Jahre) und 53 ppb (Jahresmittel). Wenn man bedenkt, dass etwa 1/3 der NO_x -Emissionen in den USA on-Road Fahrzeuge entfallen, sind Automobile-Emissionen daher durch den Clean Air Act geregelt. Die amerikanische Umweltbehörde EPA gegründet Abgasnormen, die Automobilhersteller befolgen müssen, wenn Autos zu produzieren. Stufe 2-Abgasnormen sind zurzeit so eingestellt, dass Hersteller Flotte Durchschnitt NO_x -Emissionen von nicht mehr als 0,07 g/Meile haben müssen.

One way Hersteller erfüllen diese Norm ist die Verwendung von Katalysatoren auf ihre Autos. Dieses Gerät befindet sich zwischen dem Motor und dem Endrohr. Der Abgasstrom des Katalysators durchläuft und Katalysator ausgesetzt ist. Ein Reduktionskatalysator Platin und Rhodium wird verwendet, um die NO-_X -Konzentration im Abgas zu reduzieren. Wenn einer NO oder NO₂ -Molekül im Abgas Katalysator wendet, ist das Stickstoffatom schnappte sich das Molekül und hielt sich an durch den Katalysator. Der Sauerstoff wird freigegeben und O₂bildet. Das Stickstoffatom am Katalysator bindet mit einem anderen Stickstoffatom statt auf dem Katalysator, Form N₂.

Katalysatoren haben stark die NO_x aus Autoabgasen – bis zu 80 % Rabatt, Emissionen beim ordnungsgemäß durchführen. Sie funktioniert jedoch nur, wenn sie eine relativ hohe Temperatur erreicht haben. Daher ist bei einem Kaltstart eines Autos des Katalysators praktisch NO_Xentfernen. Es ist nicht bis der Katalysator erreicht höheren Temperaturen, dass sie effektiv die NO-_X aus dem Abgasstrom entfernt. Katalysatoren funktionieren nicht für Diesel-Pkw aufgrund der mageren Bedingungen, unter denen sie arbeiten. Darüber hinaus wird der Schwefel im Dieselkraftstoff auch den Katalysator deaktiviert. Nr._X in Diesel-Motoren werden vor allem durch das Gas Abgasrückführung (AGR) Auslassventil, das kühlt die Temperatur der Verbrennungsgase reduziert. Diesel-Pkw emittieren demzufolge in der Regel mehr NO_X als Benzinautos.

Abbildung 1: Charakteristische Färbung für Smog in Kalifornien in der Beige Cloud bank hinter der Golden Gate Brücke. Die braune Färbung resultiert aus der NO_X in photochemischem Smog.

Procedure

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1. Vorbereitung der Stammlösung Nitrit (Nr.₂^–)

1,500 g NaNO₂ wiegen Sie ab und verleihen Sie eine volumetrische 1-L-Flasche.
Bis zur Markierung mit Nanopure Wasser verdünnen. (Überprüfen Sie das destillierte Wasser aus dem Wasserhahn – es kann genügend Nitrit um die Messungen stören.) Dadurch entsteht ein 1.000 µg NO₂^–-/mL-Stammlösung.
Um 5,0 µg NO₂^–-/mL-Lösung, NO_{2 -}/mL-Lösung 1 mL von 1.000 µg einnehmen und auf 200 mL in einem volumetrischen Kolben verdünnen.

2. Vorbereitung des NO_X -Indikator-Lösung

Wasserfreie Sulfanilic Säure 5,0 g wiegen Sie ab und in eine volumetrische 1-L-Flasche.
500 mL Nanopure Wasser hinzugeben.
140 mL Eisessig hinzugeben.
Rühren Sie die Lösung mit einer rühren, bis die Sulfanilic Säure auflöst. Dies dauert ca. 30 Minuten.
N-(1-naphthyl)-Ethylenediamine Dihydrochloride 0,020 g wiegen Sie ab und fügen Sie in den volumetrischen Kolben.
Bis zur Markierung mit Nanopure Wasser verdünnen.
Übertragen auf eine dunkle Flasche (um Photodecomposition zu verhindern) und Stöpsel fest (um Reaktion mit Luft zu vermeiden).

3. Vorbereitung des Kalibrierstandards

1,0 mL 5,0 µg NO₂^–-/mL-Lösung in eine volumetrische 25 mL-Fläschchen und mit der Nr._X Indikatorlösung bis zur Markierung verdünnen. Dies macht eine 0,2 µg NO₂^–-/mL-standard-Lösung.
2,0 mL 5,0 µg NO₂^–-/mL-Lösung in eine volumetrische 25 mL-Fläschchen und mit der Nr._X Indikatorlösung bis zur Markierung verdünnen. Dies macht eine 0,4 µg NO₂^–-/mL-standard-Lösung.
3,0 mL 5,0 µg NO₂^–-/mL-Lösung in eine volumetrische 25 mL-Fläschchen und mit der Nr._X Indikatorlösung bis zur Markierung verdünnen. Dies macht eine 0,6 µg NO₂^–-/mL-standard-Lösung.
4,0 mL 5,0 µg NO₂^–-/mL-Lösung in eine volumetrische 25 mL-Fläschchen und mit der Nr._X Indikatorlösung bis zur Markierung verdünnen. Dies macht eine 0,8 µg NO₂^–-/mL-standard-Lösung.
5,0 mL 5,0 µg NO₂^–-/mL-Lösung in eine volumetrische 25 mL-Fläschchen und mit der Nr._X Indikatorlösung bis zur Markierung verdünnen. Dies macht eine 1,0 µg NO₂^–-/mL-standard-Lösung.

4. Erstellung der Standardkurve

Mit einem UV-VIS Spektralphotometer, setzen Sie das Instrument Extinktion zu lesen.
Legen Sie die Wellenlänge auf 550 nm auf das Spektrophotometer.
Verwenden die NO-_X -Indikatorlösung, Null Spektralphotometer.
Messen Sie die Absorption von 5 standard-Lösungen. Rekordwerte für die Datentabelle (Tabelle 1).

5. Auto Auspuff Probenmessung

Starten Sie die dieselbetriebene Automobile.
Mit einer 60 mL gasdichte Spritze, fügen Sie es ein paar Zoll in das Endrohr. Vermeiden Sie Verbrennungen und Dämpfe atmen Sie nicht ein. Ansaugen und Auspuff zweimal, um die Spritze Zustand zu vertreiben.
Ziehen Sie die Indikatorlösung NO_X 25 mL in die Spritze. Alle Luft aus der Spritze ohne Verschütten die Indikatorlösung zu vertreiben.
Ziehen Sie 35 mL Auspuff in die Spritze, ziehen den Kolben, um die 60 mL-Markierung.
Kappe der Spritze. Schütteln Sie die Lösung in der Spritze für 2 min. Abdeckung der Spritze mit Alu-Folie.
Die Lufttemperatur in den Auspuff zu messen, wenn die Proben zu sammeln.
Wiederholen Sie die Schritte 5.1-5.6 mit einem Benzin-Automobil. Diese Schritte können so oft wie gewünscht, mit verschiedenen Modellen von Automobilen wiederholt werden.
Wiederholen Sie die Schritte 5.1-5.6 Nachdem die Automobile gelaufen haben mindestens 10 Minuten.
Warten Sie 45 min um die Farbe vor der Messung der Extinktion der Lösung zu entwickeln, zu ermöglichen.
Nach 45 min sind, das Gas aus der Spritze zu vertreiben, setzen Sie die Lösung in einer Küvette und messen die Extinktion mit dem Spektralphotometer setzen bei 550 nm. Rekordwerte für die Datentabelle (Tabelle 1).

Probe	Extinktion
0,2 µg NO₂^–/mL standard
0,4 µg NO₂^–/mL standard
0,6 µg NO₂^–/mL standard
0,8 µg NO₂^–/mL standard
1,0 µg NO₂^–/mL standard
Diesel Auto Auspuff (beim Start)
Diesel Auto Auspuff (nach 10 min laufen)
Benzin Auto Auspuff (beim Start)
Benzin Auto Auspuff (nach 10 min laufen)

Tabelle 1. Leere Datentabelle auf Rekordwerte der Absorption.

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Transcript

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ein Gemisch aus Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid wird allgemein als NOx bezeichnet. Als Nebenprodukt in Autoabgasen kann NOx umweltschädlich sein und schädliches troposphärisches Ozon bilden.

Bei hohen Temperaturen in der Brennkammer eines Motors können Stickstoff und Sauerstoff aus der Luft zu Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid reagieren. In Gegenwart von Sonnenlicht reagiert NOx mit flüchtigen organischen Verbindungen in der Atmosphäre unter Bildung von Ozon und anderen Produkten. Troposphärisches Ozon ist ein Gesundheitsrisiko, das unter anderem Lungen- und Augenreizungen verursachen kann, und es ist ein Hauptbestandteil des photochemischen Smogs.

Dieses Video veranschaulicht die Prinzipien hinter der NOx- und troposphärischen Ozonproduktion, die Herstellung von Indikatorlösungen und die Messung und Quantifizierung der NOx-Produktion aus Autoabgasen.

Straßenfahrzeuge sind für etwa ein Drittel der NOx-Emissionen in den USA verantwortlich, und die Emissionen sind durch den Clean Air Act streng reguliert. Katalysatoren, die sich zwischen dem Motor und dem Auspuffrohr eines Autos befinden, können die NOx-Konzentration im Abgas erheblich reduzieren, aber diese erfordern hohe Temperaturen, um zu funktionieren, so dass NOx erst dann reduziert wird, wenn ein Auto lange genug gelaufen ist, um den Katalysator zu erwärmen.

Aufgrund dieses Unterschieds in der Fähigkeit von Katalysatoren, NOx bei unterschiedlichen Temperaturen zu entfernen, werden die NOx-Emissionen in der Regel beim Starten des Fahrzeugs und nach einem 10-minütigen Betrieb abgelesen. Dies gibt eine Quantifizierung der vom Automobil erzeugten NOx-Emissionen und auch einen Hinweis auf die Fähigkeit des Katalysators, das NOx zu entfernen.

Wenn NOx zu einer Lösung hinzugefügt wird, die Sulfanilsäure und Naphthylethylendiamin enthält, bildet die resultierende Reaktion ein rosa gefärbtes Azofarbstoffmolekül. Die Intensität dieses Rosas ist direkt proportional zur NOx-Konzentration in der Lösung und kann mit einem UV-VIS-Spektralphotometer gemessen werden, um eine Quantifizierung der NOx-Menge zu erhalten, wenn sie mit den Standards in einer Kalibrierkurve verglichen wird.

Nachdem wir nun mit dem Prozess der NOx-Bildung vertraut sind, schauen wir uns an, wie die NOx-Produktion durch Automobile in einer experimentellen Umgebung quantifiziert werden kann.

Zu Beginn des Experiments sollten Nachweislösungen vorbereitet werden, die mit dem NOx reagieren. Zur Herstellung der Nitrit-Stammlösung werden zunächst 1,5 g Natriumnitrit abgewogen und in einen 1-Liter-Messkolben gegeben. Geben Sie nitritfreies Wasser in die 1-Liter-Markierung auf dem Kolben. Dabei entsteht eine Stammlösung von 1.000 μg Nitrit pro ml. Beschriften Sie diese Stammlösung entsprechend. Um eine Arbeitslösung von 5 μg Nitrit pro Milliliter herzustellen, wird ein frischer Kolben entnommen und 1 ml der Stammlösung zugegeben. Auf 200 mL verdünnen.

Zur Herstellung der NOx-Indikatorlösung werden zunächst 5 g wasserfreie Sulfanilsäure abgewogen und in einen 1-Liter-Messkolben gegeben. In denselben Kolben werden 500 ml nitritfreies Wasser und dann 140 ml Eisessig gegeben. Die Lösung schwenken, bis sich die Sulfanilsäure aufgelöst hat.

Wiegen Sie anschließend 20 mg Naphthyl-Ethylendiamin ab und geben Sie es in den Kolben. Zum Schluss wird der Kolben bis zur 1-L-Linie mit nitritfreiem Wasser gefüllt. Füllen Sie die Lösung in eine dunkle Flasche um, um eine Photozersetzung zu verhindern, verschließen Sie sie fest und etikettieren Sie sie entsprechend.

Um eine Standardkurve zu erzeugen, müssen Kalibrierstandards erstellt werden. Zuerst wird 1 ml der 5,0-μg-Nitrit-Stammlösung in einen 25-ml-Messkolben gegeben und mit der NOx-Indikatorlösung bis zur Kalibriermarkierung verdünnt. Dies ergibt eine Standardlösung von 0,2 μg NO2-/ml.

Als nächstes bereiten Sie 0,4, 0,6, 0,8 und 1 μg NO2-/ml-Standardlösungen vor, indem Sie 2, 3, 4 und 5 ml-Nitritlösungen zu trennenden 25-ml-Kolben hinzufügen und jeden bis zur Markierung mit NOx-Indikatorlösung füllen.

Stellen Sie das Gerät mit einem UV-VIS-Spektralphotometer so ein, dass es die Absorption abliest. Stellen Sie als Nächstes die Wellenlänge auf 550 Nanometer ein. Geben Sie die NOx-Indikatorlösung in eine saubere Spektralphotometer-Probenzelle und verwenden Sie diese, um das Spektralphotometer auf Null zu stellen. Messen Sie abschließend die Absorption der fünf Standardlösungen und notieren Sie die Werte.

Um mit der Messung zu beginnen, starten Sie das dieselbetriebene Auto. Nehmen Sie eine gasdichte 60-ml-Spritze und führen Sie sie einige Zentimeter in das Auspuffrohr ein, wobei Sie darauf achten, Verbrennungen oder das Einatmen von Dämpfen zu vermeiden. Ziehen Sie den Auspuff zweimal ein und lassen Sie ihn aus, um die Spritze zu konditionieren.

Ziehen Sie anschließend 25 mL der NOx-Indikatorlösung in die Spritze. Stoßen Sie jegliche Luft aus der Spritze aus, ohne die Indikatorlösung zu verschütten. Ziehen Sie abschließend 35 mL Auspuff in die Spritze, ziehen Sie den Kolben bis zur 60-ml-Markierung, ziehen Sie die Spritze heraus und verschließen Sie sie.

Schütteln Sie die Lösung in der Spritze mit der Hand für 2 Minuten. Decken Sie die Spritze mit Alufolie ab. Messen Sie abschließend die Lufttemperatur am Probenauspuffrohr. Wiederholen Sie den Probenahmevorgang mit einem benzinbetriebenen Auto und jedem anderen gewünschten Automodell oder -design.

Wiederholen Sie das Experiment, nachdem die Fahrzeuge mindestens 10 Minuten lang gefahren sind. Sobald alle Proben entnommen wurden, warten Sie 45 Minuten, damit sich die Farbe entwickeln kann. Zum Schluss wird das Gas aus den Spritzen ausgestoßen und die Probenindikatorlösungen in einzelne Küvetten gegeben. Messen Sie die Extinktion mit dem auf 550 nm eingestellten Spektralphotometer und notieren Sie die Werte.

Unter Verwendung der Absorptionsmessungen der Standardlösungen wird ein Diagramm der Absorption im Verhältnis zur Konzentration von Nitrit erstellt. Bestimmen Sie die am besten angepasste Linie der Daten. Berechnen Sie mit dieser am besten geeigneten Linie die Nitritkonzentration in jeder Testlösung. Dieser Wert kann dann im Abgas in Stickstoffdioxid umgewandelt werden.

Die berechnete Konzentration von Stickstoffdioxid entspricht tatsächlich dem gesamten NOx in der Abgasprobe. Die Umwandlung von ppmV oder parts per million μg/L hängt von der Temperatur und dem Druck ab, bei denen die Proben entnommen wurden.

Autos sind nicht die einzige Quelle von NOx. Die Überwachung der Produktion ist in einer Vielzahl von Bereichen wichtig.

Zigarettenrauch enthält oft eine höhere Konzentration an NOx als von Automotoren. Typische NOx-Werte im Zigarettenrauch liegen zwischen 500 und 800 ppm, verglichen mit 21 bis 48 ppm für die Emissionen eines Benzinfahrzeugs oder etwa 500 ppm für ein Dieselfahrzeug. Dies kann zu einer Vielzahl von persönlichen Gesundheitsproblemen führen, darunter Bronchitis, Reizungen der Nase und des Rachens, Atemwegsinfektionen oder eine Blockierung des Sauerstofftransfers im Blutkreislauf. Der NOx-Gehalt im Zigarettenrauch kann auch mit den in diesem Video gezeigten Methoden quantifiziert werden.

Nitrifizierende Bakterien kommen im Boden und im Wasser vor und spielen eine wichtige Rolle im Stickstoffkreislauf, indem sie Ammoniak zu Nitrit und dann zu Nitrat oxidieren. Wie bei Abgasen und Zigarettenrauch können auch die NOx-Gehalte im Boden farbmetrisch untersucht und quantifiziert werden.

Nitrate und Nitrite sind in messbaren Mengen auch in Lebensmitteln enthalten. Für gepökelte Lebensmittel können Nitrate und Nitrite als Konservierungsmittel zugesetzt werden, am häufigsten in Fleisch und Fleischprodukten. Diese haben sowohl antimikrobielle als auch farbfixierende und konservierende Wirkungen und haben eine signifikante indirekte positive Wirkung auf den Geschmack. Ein zu hoher Nitritgehalt kann jedoch zu medizinischen Komplikationen wie Methämoglobinämie bei Säuglingen führen oder die Haltbarkeit von Produkten aufgrund von Effekten wie Nitritverbrennung verkürzen. Der Nitritgehalt in gepökelten Lebensmitteln sollte daher genau überwacht werden, und dies kann mit einer modifizierten Version des kolorimetrischen Tests durchgeführt werden.

Sie haben gerade die Einführung von JoVE in die Bestimmung von NOx gesehen. Sie sollten nun verstehen, wie NOx in Automotoren gebildet wird, wie man NOx-Indikatorlösungen formuliert und wie man NOx aus Fahrzeugabgasen misst und quantifiziert.

Danke fürs Zuschauen!

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