מדידת אוזון טרופוספירי

Overview

מקור: מעבדות של מרגרט וורקמן וקימברלי פריי - אוניברסיטת דפול

אוזון הוא סוג של חמצן בסיסי (O3), מולקולה של שלושה אטומי חמצן המלוכדים במבנה שהוא תגובתי מאוד כסוכן חמצון. האוזון מתרחש הן בסטרטוספירה והן ברמות הטרופוספירה של האטמוספירה. כאשר בסטרטוספירה (הממוקמת כ-10-50 ק"מ מפני כדור הארץ), נוצרות מולקולות אוזון לשכבת האוזון ומסייעות למנוע מקרני UV מזיקות להגיע לפני השטח של כדור הארץ. בגבהים נמוכים יותר של הטרופוספירה (פני השטח - כ-17 ק"מ), האוזון מזיק לבריאות האדם ונחשב למזהם אוויר התורם לערפיח פוטוכימי(איור 1). מולקולות אוזון יכולות לגרום נזק ישירות על ידי פגיעה ברקמת הנשימה כאשר הם נשאפים או בעקיפין על ידי פגיעה ברקמות הצמח(איור 2)ובחומרים רכים יותר, כולל צמיגים על מכוניות.

אוזון טרופוספירי חיצוני נוצר בגובה הקרקע כאשר תחמוצות חנקן (NOx)ותרכובות אורגניות נדיפות (VOCs) מפליטות רכב חשופות לאור השמש. כתוצאה מכך, חששות בריאותיים על ריכוזי האוזון להסלים בתנאים שטופי שמש או מתי והיכן השימוש ברכב מוגבר.

תגובה: NO2 + VOC + אור שמש → O3 (+ מוצרים אחרים)

אוזון טרופוספירי מקורה נוצר כאשר הפרשות חשמליות מציוד באמצעות מתחים גבוהים(למשל מטהרי אוויר יוניים, מדפסות לייזר, מכונות צילום) מפרקות את הקשרים הכימיים של החמצן האטמוספרי (O2) באוויר המקיף את הציוד:

O2 → 2 O

הרדיקלים החופשיים של חמצן פנימה והסביבת פריקה רקומבין כדי ליצור אוזון (O3).

2 O + 2 O2→ 2 O3

Figure 1
איור 1: פנורמה של גשר שער הזהב

צבע אופייני לערפיח בקליפורניה בבנק הענן ה בז ' מאחורי גשר שער הזהב. הצבע החום נובע מה- NOx בערפיח הפוטוכימי.

Figure 2
איור 2: צמחים שנפגעו מאוזון. השורה העליונה תקינה, השורה התחתונה נחשפה לאוזון.

Procedure

1. הכנת נייר שנביין

  1. מניחים 100 מ"ל של מים מזוקקים בכוס 250 מ"ל.
  2. מוסיפים 11/4 כפית קורנפלור.
  3. מניחים בר ערבוב על הכוס, ומניחים את הכוס על צלחת חמה / ערבוב. מחממים על הגדרה בינונית עד גבוהה, ומערבבים את התערובת לאט עד שהיא ג'לים ליד כ 90 מעלות צלזיוס. התערובת מנוטרל כאשר היא מתעבה והופכת לשקוף במקצת.
  4. מוציאים את הכצר ממקור החום, מוסיפים 1/4 כפית אשלגן יודיד ומערבבים היטב.
  5. מצננים את הפתרון לפני החלה על נייר הסינון.
  6. מניחים פיסת נייר סינון על צלחת זכוכית או מחזיקים או

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

השתמש בסולם המספרים שנביין(איור 4)לניתוח כמותי של האוזון. התרשים משמש להשוואה עם ניירות לדוגמה לאחר 8 שעות של חשיפה במיקומים לדוגמה. השתמשו בתרשים המספרים של Schönbein לחות יחסית כדי להמיר את ציוני שנביין לריכוז האוזון (ppb)(איור 5).

הציון עולה עם עוצמת הצבע הגובר?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

חשיפה לאוזון טרופוספירי מזיקה לבריאות האדם; ידוע כגורם לכאב בחזה, שיעול, גירוי בגרון וגודש. האוזון גם מפריע לתפקוד הריאות, מחריף את הסימפטומים של ברונכיטיס, אמפיזמה, ואסטמה, והוא יכול לפגוע לצמיתות ברקמת הריאה.

מיקומים חיצוניים של כמויות מוגברות של אור שמש ואזורים עירוניים ?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags

Skip to...

0:00

Overview

1:26

Principles of Measuring Tropospheric Ozone

3:02

Schönbein Paper Preparation

4:19

Measuring Ozone

5:32

Applications

7:21

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

מדידת אוזון טרופוספירי

Environmental Science

26.2K Views

article

זיהוי עץ: כיצד להשתמש במפתח דיכוטומי

Environmental Science

80.8K Views

article

סקר עצים: שיטת דגימת רבע ממוקדת נקודה

Environmental Science

49.1K Views

article

שימוש ב- GIS כדי לחקור ייעור עירוני

Environmental Science

12.2K Views

article

תאי דלק ממברנה חילופי פרוטון

Environmental Science

21.9K Views

article

דלקים ביולוגיים: הפקת אתנול מחומר צלולוסי

Environmental Science

52.7K Views

article

בדיקה למזונות מהונדסים גנטית

Environmental Science

88.9K Views

article

עמידות וסך מוצקים במים על פני השטח

Environmental Science

35.6K Views

article

חמצן מומס במים על פני השטח

Environmental Science

55.3K Views

article

חומרים מזינים במערכות אקולוגיות ימיות

Environmental Science

38.4K Views

article

קביעת NOx בפליטת רכב באמצעות ספקטרוסקופיית UV-VIS

Environmental Science

29.9K Views

article

ניתוח עופרת של קרקע באמצעות ספקטרוסקופיית ספיגה אטומית

Environmental Science

124.5K Views

article

ניתוח פחמן וחנקן של דגימות סביבתיות

Environmental Science

29.0K Views

article

ניתוח חומרים מזינים בקרקע: חנקן, זרחן ואשלגן

Environmental Science

214.9K Views

article

ניתוח אוכלוסיות תולעי אדמה בקרקע

Environmental Science

16.4K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved