대류권 오존 측정

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Measuring Tropospheric Ozone

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07:49 min
April 30, 2023

개요

출처: 마가렛 노동자와 킴벌리 프라이의 실험실 – 데폴 대학

오존은 소성산소(O3)의 형태로, 산화제로 반응성이 높은 구조에 결합된 3개의 산소 원자의 분자이다. 오존은 성층권과 대기의 대류권 수준에서 모두 발생합니다. 성층권(지구 표면에서 약 10-50km 떨어진 곳에 위치)에 있는 오존 분자는 오존 층으로 형성되어 유해한 자외선이 지구 표면에 도달하는 것을 방지합니다. 대류권의 낮은 고도(표면-약 17km)에서 오존은 인간의 건강에 유해하며 광화학 스모그에 기여하는 대기 오염물질로간주됩니다(그림 1). 오존 분자는 식물조직(그림 2)과자동차에 타이어를 포함한 부드러운 물질을 해치면 흡입시 또는 간접적으로 호흡기 조직에 해를 입히면 직접적으로 손상을 일으킬 수 있습니다.

실외 대포스피릭 오존은 자동차 배출로 인한 질소 산화물(NOx)및 휘발성 유기 화합물(VOC)이 햇빛에 노출되면 지상에서 형성된다. 따라서 오존 농도에 대한 건강 문제는 화창한 날씨나 자동차 사용이 증가하는 시기와 장소에서 확대됩니다.

반응 : NO2 + VOC + 햇빛 → O3 (+ 다른 제품)

실내 대국어 오존은고전압(예: 이온 공기청정기, 레이저 프린터, 복사기)을 사용하여 장비로부터 방전이 대기 산소(O2)의화학적 결합을 분해할 때 형성된다.

O2 → 2 O

산소의 자유 래 디 칼 오존을 만들기 위해 재결합 (O3).

2 O + 2 O2→ 2 O3

Figure 1
그림 1: 골든 게이트 브리지 파노라마

골든 게이트 브리지 뒤에 베이지 색 구름 은행에서 캘리포니아에서 스모그에 대한 특징적인 착색. 갈색 착색은 광화학 스모그에서 NOx에 기인한다.

Figure 2
그림 2: 오존에 의해 손상된 식물. 위쪽 행은 정상이며, 하단 행은 오존에 노출되었습니다.

Principles

Procedure

1. 숀빈 종이 준비 250mL 비커에 증류수 100mL를 놓습니다. 옥수수 전분 11/4 티스푼을 넣습니다. 비커에 스티어 바를 놓고 비커를 핫/스터드 플레이트에 놓습니다. 중간에서 높은 설정으로 가열하고 약 90 °C 근처에서 젤될 때까지 혼합물을 천천히 저어줍니다. 혼합물은 두꺼워지면 겔화되고 다소 반투명하게됩니다. 열원에서 비커를 제거하고 요오드 칼륨 1/4 티스푼을 넣고 잘 저어줍니다. 필터 용지에 적용하기 전에 솔루션을 식힙니다. 유리 판에 필터 용지 를 놓거나 공기 중으로 놓고 작은 페인트 브러시를 사용하여 페이스트를 필터 용지에 조심스럽게 브러시합니다. 필터 용지를 뒤집어 다른 쪽에서도 동일하게 수행합니다. 가능한 한 균일하게 붙여 넣기를 적용하십시오. 종이를 밤새 햇빛으로부터 멀리 놓거나, 건조오븐을 건조시키는 저온(20°C)에 놓습니다. 용지가 건조되면 가위를 사용하여 필터 용지를 1인치 너비 스트립으로 자른다. 나중에 사용할 수 있는 용지를 보관하는 경우 스트립을 밀봉 가능한 비닐 봉지 또는 유리 항아리에 직사광선에서 놓습니다. 2. 오존 측정 증류수로 테스트 용지 스트립을 스프레이하고 직사광선에서 각 데이터 수집 사이트에 최소 3개의 스트립을 걸어 놓습니다. 스트립의 한쪽 끝을 단단히 테이핑하거나구조물(예: 벽, 주차 블록, 전신주)에 태킹하여 매달아 놓습니다. 스트립은 또한 한 쪽 끝이 지면으로 구동되고 다른 쪽 끝이 스트립에 고정된 와이어를 사용하여 걸 수 있습니다. 스트립이 방해받지 않고 매달려 있는지 확인합니다. 용지를 약 8시간 동안 노출합니다. 각 스트립이 중단된 위치를 기록하고 날씨 데이터를 사용하여 종이 노출 시 상대 습도 위치를 기록합니다. 또는, psychrometer각 사이트의 상대 습도를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 결과가 즉시 기록되지 않으면 노출 후 밀폐 용기에 스트립을 밀봉하십시오. 테스트 결과를 관찰하고 기록하려면 증류수로 용지를 스프레이합니다. 제공된 색상 배율과 비교하여 해당 Schönbein 번호를 기록하여 색상을 관찰한다. 각 사이트의 평균 숀빈 수를 계산합니다. 각 부위및 상대 습도 Schönbein 번호차트(그림 3)에대한 상대 습도 데이터를 사용하여 숀빈 사이트 평균을 오존 농도(ppb)로 변환합니다. 그림 3. 상대 습도 숀빈 번호 차트

Results

오존의 정량적 분석을 위해 Schönbein 숫자척도(도 4)를사용합니다. 차트는 샘플 위치에서 8 h노출 후 샘플 논문과 비교하는 데 사용됩니다. 상대 습도 Schönbein 번호 차트를 사용하여 숀빈 점수를 오존 농도(ppb)로 변환합니다(그림5). 점수는 색상 강도가 증가하여 확장의 오른쪽에 가장 어두운 바이올렛이 있습니다. 결과는 수집 사이트의 위치에 따라 달?…

Applications and Summary

대포스피릭 오존 노출은 인간의 건강에 해롭다; 가슴 통증, 기침, 인후 자극 및 혼잡을 유발하는 것으로 알려져 있습니다. 오존은 또한 폐 기능을 방해하고 기관지염, 폐기종 및 천식증상을 악화시키고 폐 조직을 영구적으로 손상시킬 수 있습니다.

햇빛과 도시 지역의 증가 된 양의 야외 위치는 질산염 배출의 증가 량과 밀도로 인해 열대 오존의 높은 수준을 경험한다. 카피 머…

내레이션 대본

1. 숀빈 종이 준비 250mL 비커에 증류수 100mL를 놓습니다. 옥수수 전분 11/4 티스푼을 넣습니다. 비커에 스티어 바를 놓고 비커를 핫/스터드 플레이트에 놓습니다. 중간에서 높은 설정으로 가열하고 약 90 °C 근처에서 젤될 때까지 혼합물을 천천히 저어줍니다. 혼합물은 두꺼워지면 겔화되고 다소 반투명하게됩니다. 열원에서 비커를 제거하고 요오드 칼륨 1/4 티스푼을 넣고 잘 저어줍니다. 필터 용지에 적용하기 전에 솔루션을 식힙니다. 유리 판에 필터 용지 를 놓거나 공기 중으로 놓고 작은 페인트 브러시를 사용하여 페이스트를 필터 용지에 조심스럽게 브러시합니다. 필터 용지를 뒤집어 다른 쪽에서도 동일하게 수행합니다. 가능한 한 균일하게 붙여 넣기를 적용하십시오. 종이를 밤새 햇빛으로부터 멀리 놓거나, 건조오븐을 건조시키는 저온(20°C)에 놓습니다. 용지가 건조되면 가위를 사용하여 필터 용지를 1인치 너비 스트립으로 자른다. 나중에 사용할 수 있는 용지를 보관하는 경우 스트립을 밀봉 가능한 비닐 봉지 또는 유리 항아리에 직사광선에서 놓습니다. 2. 오존 측정 증류수로 테스트 용지 스트립을 스프레이하고 직사광선에서 각 데이터 수집 사이트에 최소 3개의 스트립을 걸어 놓습니다. 스트립의 한쪽 끝을 단단히 테이핑하거나구조물(예: 벽, 주차 블록, 전신주)에 태킹하여 매달아 놓습니다. 스트립은 또한 한 쪽 끝이 지면으로 구동되고 다른 쪽 끝이 스트립에 고정된 와이어를 사용하여 걸 수 있습니다. 스트립이 방해받지 않고 매달려 있는지 확인합니다. 용지를 약 8시간 동안 노출합니다. 각 스트립이 중단된 위치를 기록하고 날씨 데이터를 사용하여 종이 노출 시 상대 습도 위치를 기록합니다. 또는, psychrometer각 사이트의 상대 습도를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 결과가 즉시 기록되지 않으면 노출 후 밀폐 용기에 스트립을 밀봉하십시오. 테스트 결과를 관찰하고 기록하려면 증류수로 용지를 스프레이합니다. 제공된 색상 배율과 비교하여 해당 Schönbein 번호를 기록하여 색상을 관찰한다. 각 사이트의 평균 숀빈 수를 계산합니다. 각 부위및 상대 습도 Schönbein 번호차트(그림 3)에대한 상대 습도 데이터를 사용하여 숀빈 사이트 평균을 오존 농도(ppb)로 변환합니다. 그림 3. 상대 습도 숀빈 번호 차트