气溶胶测量笔记

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太阳光度计测量气溶胶光学厚度

太阳光度计测量气溶胶光学厚度
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气 溶 胶光 学 厚 度
时间
5
1020nm

气 溶 胶光 学 厚 度
4
3
2
1
0
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三.利用最小二乘法计算大气浑浊度系数 (β)和Angstrom波长指数(α)
2.1反演光学厚度原理
根据Beer-Lambert-Bouguer 定律,在地面直接测得 的太阳辐射E(W/ m2) 在给定波长上的表达式为: Eλ = E0λ R - 2exp ( - mτλ) Tgλ (1)
其中E0 为大气外界太阳辐照度(太阳常数) , R 为测量
时刻日地距离(天文单位,约等于1) , m 为大气光学
思考:
波长指数α反映气溶胶粒子谱分布情况,它与气
溶胶的平均半径有关,平均半径越小,气溶胶的
散射特性越趋近于分子散射,α越趋近于_?
算:
τrλ =p/p0×0. 0088λ- 4. 05 (4) 式中p0 为标准大气压(1013. 25 hPa) , p 为实际 大气压,λ单位为μm。
在可见光、近红外波段,大气中主要存在臭氧和
水汽的吸收。选择没有水汽吸收的通道440 nm、
870 nm、1020 nm ,且这3 个通道只有气溶胶消 光和Rayleigh 散射,则式(3) 中τO3λ、τNO2λ都为 “0”。将式(2) 和(3) 结合,同时公式两边取对数, 则为:
3.2 最小二乘法线性拟合
• 设直线方程的表达式为: (2-6-1)

• 对满足线性关系的一组等精度测量数据(xi,yi),假定 自变量xi的误差可以忽略(实际实验中总有一个变量的误 差相对较小,可以忽略,作为X分量),则在同一xi下, 测量点yi和直线上的对应点a+bxi的偏差di如图(2-6-2) 所示:

分光光度计测量气溶胶

分光光度计测量气溶胶
THE END THANK YOU!
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ASTPWin操作界面 NSU:8个通道3次SUN测量数据 一次数据有25个, 其中一个是温度 8个通道,分别是: 1020 nm ,870nm,670 nm , 440 nm , 500nm ,940 nm , 380nm,340nm。
3
个例应用——利用太阳光度计反演大气气溶胶光学厚度
1 大气气溶胶及其光学厚度
1.1 大气气溶胶的效应 1.2 气溶胶光学厚度
2 CE318太阳光度计应用简介
2.1 太阳光度计应用现状 2.2 CE318型太阳光度计观测原理
3 应用个例——利用太阳光度计反演大气气溶胶光学厚度
3.1 数据转换与处理 3.2 气溶胶厚度反演方法(包括程序编写) 3.3 结果与分析
3
个例应用——利用太阳光度计反演大气气溶胶光学厚度
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对于无水汽吸收的波段,大气垂直总光学厚度τλ 可表示为: τλ =τrλ +τaλ +τO3λ +τNO2λ (3) 其中: τrλ为分子散射(Rayleigh) 光学厚度 τaλ为气溶胶光学厚度 τO3λ为吸收气体O3的光学厚度 τNO2λ为吸收气体NO2 的光学厚度
大气气溶胶的效应
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1-2
大气气溶胶光学厚度是表征大气浑浊度的一个重要物理量。 它对评价大气环境污染、研究气溶胶的辐射气候效应等具有重要意义。 大气气溶胶的浓度、化学成分、粒子粒径等物理化学特性的变化可直接反应在气溶胶光学厚度的变化上。
气溶胶光学厚度
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2 CE318太阳光度计应用简介 2.1 太阳光度计应用现状 2.2 CE318型太阳光度计观测原理
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气溶胶检测报告

气溶胶检测报告

气溶胶检测报告概述本文旨在介绍气溶胶检测报告的相关内容。

气溶胶是一种在空气中悬浮的微小颗粒物质,包括固体和液体颗粒。

通过对气溶胶的检测,我们可以了解空气中的颗粒物浓度和组成,进而评估空气质量和可能的健康风险。

检测方法气溶胶的检测可以采用多种方法,包括:1.重量法:通过称量收集在滤纸或其他基质上的颗粒物,计算颗粒物的质量。

这种方法适用于大颗粒物的测量。

2.光学法:利用光学原理测量颗粒物的散射或吸收特性,推算出颗粒物的浓度。

常见的光学方法包括激光粒度仪和光散射计。

3.电学法:通过电场或电导测量颗粒物在电场中的响应,从而推算出颗粒物的浓度。

电学法常用于细颗粒物的测量。

实验步骤进行气溶胶检测的实验步骤如下:1.准备实验室环境:确保实验室内的空气清洁,并配备必要的实验设备和仪器。

2.选择适当的检测方法:根据需要测量的颗粒物类型和浓度范围,选择合适的检测方法和设备。

3.校准仪器:对所选的检测设备进行校准,以确保测量结果的准确性。

4.设置采样点:在待检测区域设置适当的采样点,以获取代表性的样本。

根据实际情况确定采样时间和频率。

5.采集样本:使用选定的检测设备,在采样点进行颗粒物的采集。

要确保采样装置与环境隔离,以避免外部干扰。

6.处理样本:根据所选的检测方法,对采集到的样本进行处理和测量。

根据实验需求,可以进行颗粒物的分级或组成分析。

7.数据分析与报告:根据测量结果,进行数据分析和统计,生成气溶胶检测报告。

报告应包含颗粒物浓度、组成、采样点信息等。

应用领域气溶胶检测在多个领域具有重要的应用价值,包括:1.环境监测:用于评估大气中颗粒物的浓度和来源,了解空气质量和污染程度,以制定相应的环境保护措施。

2.室内空气质量:用于评估室内空气中的颗粒物含量,确定室内环境的清洁程度,保障居民的健康。

3.职业卫生:用于监测工作场所空气中的颗粒物,评估职业病危害风险,制定职业健康管理策略。

4.制药行业:用于监测制药过程中的颗粒物污染,确保产品质量和生产环境的洁净度。

吸入气溶胶实验报告(3篇)

吸入气溶胶实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解气溶胶的基本概念及其在实验中的应用。

2. 掌握气溶胶吸入实验的基本操作方法。

3. 分析气溶胶对实验动物的影响,评估气溶胶的安全性。

二、实验原理气溶胶是指固体或液体微粒悬浮在气体介质中形成的混合物。

本实验通过向实验动物吸入一定浓度的气溶胶,观察其对实验动物生理、生化指标的影响,评估气溶胶的安全性。

三、实验材料1. 实验动物:小鼠,体重20-25g,雌雄各半。

2. 气溶胶发生器:雾化器、空气压缩机。

3. 气溶胶:实验用气溶胶,浓度为1mg/m³。

4. 生理盐水、注射器、试管、酒精灯、秒表等。

四、实验方法1. 实验分组:将实验动物随机分为实验组与对照组,每组10只。

2. 实验操作:(1)实验组:将实验动物放入气溶胶发生器中,吸入1mg/m³的气溶胶30分钟。

(2)对照组:将实验动物放入同样条件下但不吸入气溶胶的容器中,作为对照组。

3. 生理指标检测:(1)呼吸频率:实验前后,分别测量实验动物呼吸频率,记录数据。

(2)心率:实验前后,分别测量实验动物心率,记录数据。

4. 生化指标检测:(1)血清生化指标:实验前后,分别采集实验动物血清,检测血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)等指标。

(2)肺功能检测:实验前后,分别进行肺功能检测,包括肺活量、呼吸阻力等指标。

五、实验结果1. 呼吸频率:实验组呼吸频率较对照组明显增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。

2. 心率:实验组心率较对照组明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。

3. 血清生化指标:实验组ALT、AST、LDH水平较对照组明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。

4. 肺功能检测:实验组肺活量、呼吸阻力等指标较对照组明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。

六、实验分析本实验结果表明,吸入1mg/m³的气溶胶对实验动物具有一定的毒性作用。

气溶胶测量笔记

气溶胶测量笔记

1.4.5 总悬浮颗粒物(TSP)能悬浮在空气中空气动力学当量直径≤100微米是大气质量评价中的一个通用的重要污染指标总悬浮颗粒物的浓度以m3空气中总悬浮颗粒物的毫克数表示,用标准大容量颗粒采样器在采样效率接近100%滤膜上采集已知体积的颗粒物,恒温恒湿条件下,称量采样前后采样膜质量来确定采集到的颗粒物质量,再除以采样体积,得到颗粒物的质量浓度。

在一般大气压条件下,热迁移力或热迁移速度取决于粒度,即意味着较小的粒子会先沉降下来。

所以当粒度超过2微米时,热沉降器的收集效率受到影响。

过滤采样:使气体通过一种介质使其中的粉尘与气溶胶分开。

方法:Soxhlet过滤器可溶性采样滤膜糖滤膜萘滤膜(采样后加热时萘挥发)四氯酚酞结晶可溶性滤膜1.4.6 样品分离淘析器和气溶胶离心机前者:利用重力,根据粒子沉降速度与气流速度的差异,依据粒度将其分离。

后者利用离心力1.4.7 CNC凝结核子计数器:即膨胀技术器的前身,后来人们开始使用光电膨胀型仪器。

以至于后来在综合电学实验室内研发自动光电凝结核子技术器。

1.4.8 超显微镜光学粒子计数器由丁达尔现象受到启发,即在可见先以下的粒子是可以被观察、计数和测量的。

除了超倍显微镜以外,浊度计、丁达尔仪和光学粒子计数器的发明也基于此。

利用粒子散射出的光进行观察。

1.4.9 矿物和化学气溶胶的分析矿物粉尘:成分是石英和其它硅酸盐类以及重金属。

方法:比重计、滴定法、色度计、光度计、极谱记录仪和X射线衍射。

X成为国际标准方法。

1.5 纤维气溶胶的测定石棉,是第一个纤维气溶胶的来源,它可以扩散进入工作场所空气和大气环境中。

20世纪60年代确定了它与肺癌之间的效应关系,吸入到人体的石棉粉尘可以致癌。

最早的测量方法:样品停留在滤膜上,在真空条件下镀金使其具有导电性,在扫描电镜(SEM)下可以测量直径大于等于0.1微米的纤维。

后来的TEM(透射电子显微镜)是唯一能给出细小石棉纤维清晰图像的仪器。

气溶胶实验报告学生

气溶胶实验报告学生

一、实验目的1. 了解气溶胶的基本概念和特性。

2. 掌握气溶胶的制备和检测方法。

3. 分析气溶胶在不同环境条件下的分布和变化规律。

二、实验原理气溶胶是一种悬浮在气体介质中的固体或液体微粒,其直径一般在0.01~100微米之间。

气溶胶的形成和分布与大气环境、人类活动密切相关。

本实验通过制备气溶胶,观察其在不同环境条件下的分布和变化,以了解气溶胶的基本特性。

三、实验仪器与材料1. 仪器:气溶胶发生器、采样器、温湿度计、显微镜、电脑等。

2. 材料:硫酸铜、蒸馏水、紫外线灯、氮气等。

四、实验步骤1. 制备气溶胶(1)将硫酸铜放入气溶胶发生器中,通入氮气,使硫酸铜在紫外线照射下分解,产生气溶胶。

(2)将气溶胶发生器放置在实验室内,开启紫外线灯,使气溶胶在室内均匀分布。

2. 采样与检测(1)将采样器放置在实验室内,打开采样器,使气溶胶进入采样器。

(2)关闭采样器,将采样器中的气溶胶样品送至实验室进行分析。

(3)使用显微镜观察气溶胶样品的颗粒大小、形状和分布。

3. 分析与讨论(1)观察气溶胶样品的颗粒大小、形状和分布,分析气溶胶的特性。

(2)分析气溶胶在不同环境条件下的分布和变化规律。

五、实验结果与分析1. 气溶胶样品的颗粒大小、形状和分布实验结果表明,气溶胶样品的颗粒大小分布较广,主要为0.1~10微米,颗粒形状不规则,分布不均匀。

2. 气溶胶在不同环境条件下的分布和变化规律(1)温度:气溶胶的分布受温度影响较大。

在低温条件下,气溶胶颗粒容易凝结成较大的颗粒,导致分布不均匀;在高温条件下,气溶胶颗粒容易分散,分布均匀。

(2)湿度:气溶胶的分布受湿度影响较大。

在干燥条件下,气溶胶颗粒容易凝结成较大的颗粒,导致分布不均匀;在湿润条件下,气溶胶颗粒容易分散,分布均匀。

(3)紫外线照射:紫外线照射能促进气溶胶的形成和分布。

实验结果表明,在紫外线照射下,气溶胶颗粒分布较均匀。

六、结论1. 气溶胶是一种悬浮在气体介质中的固体或液体微粒,其直径一般在0.01~100微米之间。

大气中气溶胶的成分分析与测量

大气中气溶胶的成分分析与测量

大气中气溶胶的成分分析与测量大气中的气溶胶是指悬浮在空气中的细小颗粒物质,它们对大气环境和人类健康都有着重要的影响。

了解大气气溶胶的成分和浓度分布对于环境保护和健康研究具有重要意义。

本文将介绍大气中气溶胶的成分分析与测量的方法和技术。

一、气溶胶成分分析方法1. 直接分析法:直接分析法是通过采集大气中的气溶胶样本,然后使用化学分析方法来确定其成分。

常用的直接分析方法包括质谱法、电感耦合等离子体质谱法和元素分析法等。

这些方法能够准确地测量气溶胶中各种元素的含量,并确定其化学组成。

2. 间接分析法:间接分析法是通过测量气溶胶的物理属性来推断其成分。

常用的间接分析方法包括激光示差粒度仪、激光静电浮游仪和动力径向分析法等。

这些方法能够测量气溶胶的粒径分布、表面电荷以及浓度等物理参数,从而推测出气溶胶的成分。

二、气溶胶测量技术1. 重力沉降采样法:重力沉降采样法是最常用的气溶胶采样方法之一。

它利用气溶胶的重力加速度和沉降速度的差异,通过重力沉降器将气溶胶颗粒分离并收集。

这种方法简单易行,适用于粒径较大的气溶胶采样。

2. 冲击采样法:冲击采样法是通过将大气中的气溶胶颗粒以高速冲击到固体底板上,然后将被冲击的颗粒收集。

这种方法适用于采集粒径较大的气溶胶,并可进一步进行化学分析。

3. 空气过滤采样法:空气过滤采样法是最常用的气溶胶采样方法之一。

它利用过滤器将空气中的气溶胶颗粒分离并收集。

这种方法适用于采集各种粒径的气溶胶样本,并可进行多种化学分析。

三、气溶胶成分分析与应用气溶胶的成分分析可帮助科研人员了解大气污染来源和影响,同时为环境保护和空气质量监测提供科学依据。

基于气溶胶成分分析的研究还可以探索大气中的气溶胶对气候变化的影响,为气候模型的建立和改进提供实验依据。

此外,气溶胶成分分析还可应用于室内空气质量监测、医学研究和大气污染控制等领域。

通过分析和测量大气中气溶胶的成分,可以对室内空气中的有害物质进行监测和评估,从而保障人们的健康。

气溶胶的测量与控制技术研究进展

气溶胶的测量与控制技术研究进展

气溶胶的测量与控制技术研究进展随着现代工业、交通运输等人类活动的发展,气溶胶的排放量和种类越来越多,对空气质量和人类健康造成了严重的影响。

气溶胶是由固体或液体颗粒悬浮在气体中形成的混合物,如工业废气、机动车尾气、火力发电、烟草烟雾等都是气溶胶的来源。

因此,气溶胶的测量和控制技术研究已经成为当代环境科学的重要研究领域。

一. 气溶胶的测量技术气溶胶的测量技术主要包括物理检测和化学检测两种方法。

1.物理检测方法物理检测方法包括降尘采样法、分光光度法、激光衍射粒度仪、扫描电子显微镜等。

降尘采样法是一种传统的物理检测气溶胶的方法。

它采用碳纤维过滤膜收集悬浮在空气中的颗粒物,利用天平称量颗粒物质量,从而判断气溶胶的浓度。

这种方法的操作简单,但需要一定时间的聚集采样后才能进行检测。

分光光度法是利用红外、紫外和可见光等不同波长的光线照射颗粒物,通过测量不同波长的透过率或反射率来计算气溶胶浓度和成分的检测方法。

这种方法精度高、信号稳定,但受颗粒物吸收和反射的影响,难以准确得到粒径分布和成分信息。

激光衍射粒度仪是利用激光照射颗粒物,测量散射光强度和方向,从而推算出颗粒物的粒径分布的检测方法。

这种方法可同时测量粒径分布以及粒径与所在环境的关系,但对光散射角度、颗粒物的形状等因素较为敏感。

扫描电子显微镜是一种高分辨率的物理检测方法,可用于颗粒物形态、大小、表面状态的观察和成分分析。

但这种方法需要取样,在处理过程中会失去部分信息,且操作相对比较复杂。

2.化学检测方法化学检测方法主要是通过化学反应或在化学反应中参与的发光现象来推算特定气溶胶成分的浓度。

典型的化学检测方法包括化学吸收光谱法、化学发光法、原子吸收光谱法等。

其中,化学吸收光谱法是常用的气溶胶组分检测方法之一,该方法在评价气溶胶元素组成、化学物质组成等方面具有广泛应用前景。

二. 气溶胶的控制技术为了有效控制气溶胶的排放,可以采用物理方法、化学方法和生物技术等多种控制技术。

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1.4.5 总悬浮颗粒物(TSP)能悬浮在空气中空气动力学当量直径≤100微米是大气质量评价中的一个通用的重要污染指标总悬浮颗粒物的浓度以m3空气中总悬浮颗粒物的毫克数表示,用标准大容量颗粒采样器在采样效率接近100%滤膜上采集已知体积的颗粒物,恒温恒湿条件下,称量采样前后采样膜质量来确定采集到的颗粒物质量,再除以采样体积,得到颗粒物的质量浓度。

在一般大气压条件下,热迁移力或热迁移速度取决于粒度,即意味着较小的粒子会先沉降下来。

所以当粒度超过2微米时,热沉降器的收集效率受到影响。

过滤采样:使气体通过一种介质使其中的粉尘与气溶胶分开。

方法:Soxhlet过滤器可溶性采样滤膜糖滤膜萘滤膜(采样后加热时萘挥发)四氯酚酞结晶可溶性滤膜1.4.6 样品分离淘析器和气溶胶离心机前者:利用重力,根据粒子沉降速度与气流速度的差异,依据粒度将其分离。

后者利用离心力1.4.7 CNC凝结核子计数器:即膨胀技术器的前身,后来人们开始使用光电膨胀型仪器。

以至于后来在综合电学实验室内研发自动光电凝结核子技术器。

1.4.8 超显微镜光学粒子计数器由丁达尔现象受到启发,即在可见先以下的粒子是可以被观察、计数和测量的。

除了超倍显微镜以外,浊度计、丁达尔仪和光学粒子计数器的发明也基于此。

利用粒子散射出的光进行观察。

1.4.9 矿物和化学气溶胶的分析矿物粉尘:成分是石英和其它硅酸盐类以及重金属。

方法:比重计、滴定法、色度计、光度计、极谱记录仪和X射线衍射。

X成为国际标准方法。

1.5 纤维气溶胶的测定石棉,是第一个纤维气溶胶的来源,它可以扩散进入工作场所空气和大气环境中。

20世纪60年代确定了它与肺癌之间的效应关系,吸入到人体的石棉粉尘可以致癌。

最早的测量方法:样品停留在滤膜上,在真空条件下镀金使其具有导电性,在扫描电镜(SEM)下可以测量直径大于等于0.1微米的纤维。

后来的TEM(透射电子显微镜)是唯一能给出细小石棉纤维清晰图像的仪器。

但人们对纤维气溶胶测量方法的研究不仅限于此,从20世纪70年代中期起,开始对直读测量方法有了兴趣。

2 桥联科学及其在气溶胶测量中的应用2.1绪论本书旨在详尽介绍气溶胶测量的基本原理,使科学家和从业者能够根据这些原理确定需要测量的气溶胶特性,并对其结果进行解释。

在科学与应用上起到桥梁的作用。

2.2 与气溶胶研究最接近的领域是:粉末和喷雾研究。

2.4 计算机语言现在的电子表格如Excel和Quattro Pro (CRL)都有广泛的库功能,使用者可在短时间内执行复杂的计算。

气溶胶的行为在很大程度上取决于空气运动及其特性。

不同系统中的空气运动、湍流、粒子轨迹和热传导等能用统计流体动力学(CFD)软件计算出来。

气溶胶计算器是一种方便的工具,它可以快速计算气溶胶动力学中的大量参数,并能提高人们对气溶胶行为的理解,这些行为反映了特定条件下的重要机制。

3 气溶胶基本理论3.1 绪论气溶胶:长时间悬浮在气体环境中、能观察或测量到的液体或固体粒子的集合。

其包括的种类繁多。

气溶胶按其来源可分为一次气溶胶(以微粒形式直接从发生源进入大气)和二次气溶胶(在大气中由一次污染物转化而生成)两种。

它们可以来自被风扬起的细灰和微尘、海水溅沫蒸发而成的盐粒、火山爆发的散落物以及森林燃烧的天然源,也可以来自化石和非化石燃料的燃烧、交通运输以及各种工业排放的烟尘等人为源。

目前,用光散射的方法描述粒子的有用信息。

本章主要是介绍某些气溶胶的一般性质,为后几章气溶胶的测量做准备。

3.2 可利用和不可利用的气溶胶近年来,人们开始致力于研究各种天然或人为气溶胶对全球气候变暖的影响。

Eg:生产高速集成电路时,利用气溶胶粒子来降低污染物浓度,以保证工作环境的清洁。

利用气溶胶还生产了高技术材料,如陶瓷粉、超导材料和光纤。

3.3 气溶胶的单位及相关公式的应用微米单位,因为气溶胶粒子的粒径范围大约为10-9~10-4m。

10-6m对人体呼吸系统危害最大。

气溶胶浓度,表示单位气体体积中某物质的质量,用国际标准单位表示为kg/m3,气溶胶数量个/m3表示。

气体和粒子的性质通常指的是常温常压(NTP)下的性质,NTP表示101kPa,293K=20°C=68°F。

mppf(百万个/英寸)表示浓度是并不常用。

3.4 描述空气粒子的常见术语下列术语通常用于描述粒子的外观或来源,但并不是严格的科学定义。

气溶胶(aerosol):长时间悬浮在空气中能被观察和测量的液体和固体粒子。

生物气溶胶(bioaerosol):来自于生物源的气溶胶,包括悬浮在空气中的病毒、花粉粒、细菌和菌类孢子及其碎片。

云(cloud):悬浮在空气中的高密度粒子。

有明显的边界。

当气溶胶浓度足够大时,气溶胶密度比纯气体密度大1%,这样就形成了云。

粉尘(dust):母体物质通过粉碎或其他机械碎裂方式而形成的固体粒子。

通常,这些粒子具有不规则形状,粒径大于0.5微米。

雾(fog或mist):液态气溶胶粒子,过饱和蒸气凝结而成,或通过液体的物理剪切作用如喷雾、喷射或沸腾而形成。

与烟类似。

烟尘(fume):由浓缩蒸气凝结而成。

烟尘的粒径比粉尘的小,常在燃烧或高温过程中产生。

霾(haze):一种降低能见度的气溶胶。

粒子状物质(particulate):用来表示性质与粒子相似的物质,但称之为粒子又不恰当。

烟雾(smog):由固体和液体粒子组成的气溶胶,全部或部分由阳光作用于水蒸气而产生的。

飞沫(spray):由液体机械粉碎或静电粉碎而形成的气溶胶粒子。

描述粒子形状及其来源的术语有很多,常见的包括以下几个。

凝聚体(agglomerate):通过范德华力和表面张力而聚集在一起的一组粒子。

聚合体(aggregate):一个多相粒子。

“多相”即每个组分的形状、大小、化学成分各不相同。

絮凝物(flocculate):松散地结合在一起的一组粒子,通常由静电力结合,容易被空气中的剪应力破坏。

一次粒子(primary particle):以固体或液体的形式进入空气中的粒子。

相对二次粒子而言的。

二次粒子(secondaryparticle):空气中的气体向粒子转变而形成的。

有时用这个术语描述凝聚粒子或再分散粒子。

3.5 粒子形状及粒度粒度决定了悬浮在空气中的粒子行为特征。

如在地球表面,比气体分子稍大的粒子才做布朗运动,可见大粒子主要受重力和惯性力的影响。

除了理想球体粒子外,通常把复杂形状粒子的测量参数降为两个,如宽度、长度或直径。

粒度参数粒子直径的可测指标,即当量直径。

3.6 可悬浮粒子气溶胶测量技术基于粒子和气体分子的轨道不同。

气体性质的改变通常会影响粒子轨道。

大气湍流模式和湍流程度决定了气溶胶的沉降和分散机制。

水平淘析器是一种常用仪器,它利用水平气流选择特定粒度的粒子。

避免湍流,才会起到良好效果。

3.7 检测粒子形状由于计算机的强大功能,成像分析法可以更直接描述粒子形状。

观察到的粒子形状反映了它的形成经历。

如,烟气粒子开始由蒸气凝结成小球,小球非常小,迅速扩散并凝结成有分支的链。

3.9 粒子作用力粒子在电场中的迁移取决于粒度,多数气溶粒度分光计进行粒度识别时都发现了这一事实。

3.9.1 粒子吸附力与空气分子相比,气溶胶粒子相互吸附而形成凝聚体。

范德华力,正负电荷的吸引(如,棉绒粒子可以吸附在衣服上)。

3.9.2 分离力及粒子反弹离心力(旋转体,与粒子质量或体积有关)、振动(与直径的立方有关)、气流(与暴露面积有关),而大部分吸附力与粒子直径成线性相关,故大粒子比小粒子更易分离。

3.9.3 外加力如重力,粒子会沿力的方向运动,反作用力是空气阻力。

粒子越大,沉降越快。

由于利用重力实现测量的可行性高,因此它是定义空气动力学定义的基础。

4 气体与粒子运动4.1 绪论气溶胶包含两部分,气体或气体混合物(如空气)及气体中的悬浮粒子。

粒子运动很大程度书取决于悬浮气体的运动和固有性质。

5 粒子的物理化学变化5.1 简介气溶胶是不稳定的,其密度和粒子特征随时间而变化。

这些过程都涉及到粒子的质量传递,其原因可能是粒子与周围气体间的分子传递,如凝结、蒸发、成核现象、吸附、吸收和化学反应,也有可能是粒子间的相互质量传递,如凝结。

成核现象或核凝结指蒸气形成粒子的初始过程。

吸附是蒸气分子附着在固体表面的过程。

吸收式指蒸气分子从气相转移到液相。

凝结:当纯净水滴处于超饱和环境下时,即其饱和度大于开尔文公式的计算值,蒸气将凝结在液滴表面,是液滴增大。

核化现象(同类成核、异类成核):同类成核,没有凝结核,自动成核,这就要求有极高的饱和度;异类成核,最常见的形成机制,取决于亚微米级粒子,它们被称为凝结核或凝结点。

蒸发:与生长过程很相似。

凝聚(简单单分散凝聚、多分散凝聚、动力学凝聚):气溶胶粒子相互碰撞而引起的气溶胶的生长过程。

热凝聚,布朗运动引起;动力凝聚,外力引起。

反应(反应、吸收、吸附)6 气溶胶的粒度分布特征6.1 粒度的基本概念与粒度分布6.1.1粒度的定义粒度是描述气溶胶粒子的最基本参数,必须悬浮在气体中才能被称为气溶胶。

这些粒子按粒度分为5个级别。

球形粒子的粒度可以用几何直径表示;任意形状和密度的粒子的粒度可以用当量直径表示。

表示粒子直径的定义还有很多,这主要取决于测定方法。

6.1.2 粒度分布单分散性,是因为粒子的粒度很少一致。

通常粒度分散范围小于10%~20%的气溶胶被认为是单分散性的;粒度变动范围较广的气溶胶被认为是多分散性的。

单和多共同组成了整个粒度分布。

第二部分技术8 气溶胶的采样与输送8.1 绪论一个气溶胶采样系统包括:1、从周围环境中将气溶胶插入采样口中2、样品输入即把气溶胶样品送入测量设备或储存室管道装置3、样品储存区。

储存区与测量装置之间由另一组采样和输送系统连接。

在各种机制中,惯性、重力作用、扩散机制会使粒子向器壁的方向运动,故应该量化进行校正测量值,将粒径锁定在某个范围,大于或小于此范围的都视为不具代表性。

较大粒子受重力和惯性力的作用,很难被采集;而扩散系数大、粒径小的粒子很容易吸附在采样器壁上。

影响气溶胶样品代表性的潜在因素:1、吸入速率(采集)2、粒子沉积(输送或储存)3、外界气溶胶的极端性和多样性(非均质)4、凝聚(输送)5、蒸发(输送)6、已沉积的气溶胶粒子又进入样品气流7、局部高度沉积限制或阻塞气流8、在采样口及输送管路中粒子浓度的非均匀性。

(跟3有相似之处)损失和沉积机制影响了采集和输送的样品的代表性。

原理上,这些机制源于重力、惯性和扩散作用。

采集和输送较大粒子的代表性样品更加困难,因为它们的惯性较大,所以这些粒子更不容易受采样气流的影响。

8.1.1 校准为保证气溶胶采样及输送过程中的效率,应该在流量和粒子的粒径范围方面校准采样系统。

8.1.2 样品提取某粒度的粒子的吸入效率定义为:进入入口的这一粒度的粒子浓度与采集外界环境中这种粒子的浓度之比。

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