Name: production and measurement of organic particulate matter in a flow tube reactor
Uploaded: 2018-12-15T13:00:00
Duration: 13 min 29 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Production and Measurement of Organic Particulate Matter in a Flow Tube Reactor at JoVE.com

ويستند إلى العمل المدعوم من "البرنامج الوطني للعلوم مؤسسة بيئية الكيميائية العلوم" في "شعبة الكيمياء" ضمن المنحة رقم 1111418، شعبة علوم الأرض الجوي من مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (NSF) تحت هذه المواد رقم المنحة 1524731، فضلا عن "جائزة نشرة كلية هارفارد". ونعترف شريستا مني وآدم بيتمان، ليو بنغفي المساهمة، وكوتى ميكينوري للمناقشات المفيدة والمساعدة مع التجارب.

1-المرحلة الغازية حقن مفاعل أنبوب التدفق
<ol><li>
حقن السلائف العضوية ملاحظة: جميع المعدات والبرمجيات المستخدمة خلال التجربة يمكن الاطلاع على الجدول للمواد. استناداً إلى الغرض من هذه التجارب، يمكن استخدام مجموعة واسعة من المركبات العضوية المتطايرة كالعضوية تمهيدا للتجربة. Α-شكل يستخدم هنا كمثال لهذا الإجراء من حقن السلائف العضوية في مفاعل أنبوب التدفق.<ol>
<li>استخدام ميكروبيبيتي الحصول على 1.00 مل من α-شكل. نقل السائل إلى مل 50.00 دورق حجمي.</li>
		<li>استخدام 2-butanol لملء قارورة الحجمي لمل 50.00، وبالتالي إضعاف α-شكل بنسبة 01:50. اهتز دورق حجمي لمزيج المذيب والمذاب دقة.</li>
		<li>استخدام المحاقن (5.00 مل) لسحب الحل α-شكل. شطف المحاقن ثلاث مرات مع الحل وثم تعبئته مع الحل.</li>
		<li>الاتصال حقنه بإبرة حادة (قياس 25، 2 بوصة طويلة). ضع المحاقن على حاقن المحاقن. إدراج تلميح إبرة قارورة مستديرة قاع المبخر (25 مل). قبل الحرارة قارورة المبخر إلى 135 ± 1 درجة مئوية بتدفئة الشريط.</li>
		<li>يعرض تدفق لطيف 0.5 sLpm تنقية الهواء لتبخير وحمل α-شكل حقن من المحاقن. قم بتوصيل مولد هواء نقي نفس التيار الكهربائي كالشريط التدفئة لتجنب التدفئة قارورة قاع الجولة إذا تم إيقاف الإمداد بالهواء النقي.</li>
		<li>تشغيل حاقن المحاقن، وضبط معدل الحقن إلى قيمة مناسبة. حساب معدل الحقن بتطبيق معدل تدفق الغاز وتركيز المركبات العضوية المتطايرة المطلوب وحجم حقنه لمعادلة كلاوزيوس كلابيرون. على سبيل المثال، لمجموع تدفق 4.5 sLpm، تصل إلى 125 جزء في البليون من α-شكل يتطلب معدل حقن 11.7 ميكروليتر/h α-بينين وخليط 2-butanol. التأكد من تركيز الحجمي وبيوتانول أو α-شكل أقل من 1% في قارورة أسفل جولة لتجنب وصول المركبات العضوية حد الاشتعال.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
الحقن بالأوزون
	<ol>
<li>يمر تدفق الهواء في 4.00 sLpm مولد الأوزون.</li>
		<li>قم بتشغيل مولد الأوزون. التحكم بتركيز الأوزون إلى القيم المناسبة بضبط طول أنبوب الزجاج التدريع مصباح الأشعة فوق البنفسجية داخل المولد. يمكن أن تختلف بالأوزون ونسب المركبات العضوية المتطايرة عبر أمرين من المقادير حسب غرض التجربة. إذا كانت المركبات العضوية المتطايرة يلزم أن يكون رد فعل تماما خلال التجربة، ثم ينبغي أن يكون تركيز الأوزون أعلى حوالي 10 مرات من تركيزات المركبات العضوية المتطايرة للتأكد من الأوزون في الزائدة.</li>
		<li>قم بتشغيل جهاز العرض تركيز الأوزون ورصد الأوزون الاتصال بالكمبيوتر. استخدام برنامج المحطة طرفية قارئ للوصول إلى قراءات رصد الأوزون وحفظ البيانات التي تم الحصول عليها من رصد الأوزون (الشكل 2). إجراء التجارب بعد أن يستقر تركيز الأوزون.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2-الجسيمات إنتاج مفاعل أنبوب التدفق
<ol><li>
تعديل وقت الإقامة
	<ol>
<li>فك الغطاء في نهاية مفاعل أنبوب تدفق لضبط موضع العينات المنقولة الأنابيب داخل المفاعل أنبوب التدفق. تغيير مواقف مختلفة من العينات المنقولة الأنابيب في وقت لاحق لتحقيق أوقات الإقامة مختلفة من 3 s إلى 38 ق10.</li>
		<li>وخلال كل تجربة، وتغيير موضع العينات المنقولة ضبط وقت الإقامة للجسيمات يتم إنتاجها داخل المفاعل أنبوب تدفق.</li>
		<li>ضع العينات المنقولة في بداية مفاعل أنبوب تدفق (0.10 متر من مدخل الغاز) للحصول على أقصر مدة الإقامة (3 ق). ضع العينات المنقولة في نهاية أنبوب تدفق المفاعل (1.30 متر من مدخل الغاز) للحصول على أطول فترة الإقامة (38 ق).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
التحكم في درجة الحرارة لإنتاج الجسيمات
	<ol>
<li>بيت مفاعل أنبوب التدفق في مربع التحكم في درجة الحرارة، والجدران المزدوجة، واتيرجاكيتيد الفولاذ المقاوم للصدأ. إجراء فحص تسرب وفحص منسوب المياه قبل كل مجموعة من التجارب.</li>
		<li>ضبط درجة حرارة الحرارة في مدوار المياه إلى 20.0 درجة مئوية. ملاحظة: يختلف درجة الحرارة خلال فترة التجربة التي لا يزيد عن 0.1 درجة مئوية.</li>
		<li>بدوره على درجة حرارة تسجيل البرامج في جهاز الكمبيوتر الرئيسي، وتعيين وقت أخذ العينات البيانات إلى 10 s (الشكل 3). استشعار درجة الحرارة يقع في نقطة المركز من أنبوب التدفق. بدء تسجيل درجة الحرارة تقاس من أجهزة الاستشعار درجة الحرارة عند تشغيل الزر السجل .</li>
		<li>تسجيل درجة الحرارة ل h. مستقرا درجة الحرارة من 4 إلى 6 قبل إجراء التجربة. ملاحظة: تقلب درجات الحرارة من مفاعل أنبوب تدفق أقل من ± 0.1 درجة مئوية خلال فترة 24 ساعة.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
الضغط نظام الرصد
	<ol>
<li>توصيل جهاز ضغط إلى منفذ أنبوب التدفق من خلال رابط ¼ بوصة وجهاز الكمبيوتر الرئيسي</li>
		<li>قم بتشغيل برنامج جهاز الضغط (الشكل 4) ومن ثم انقر فوق الملف | جديد | الفاصل الزمني للوقت/نموذج لتعيين الفاصل الزمني أخذ العينات إلى 10 ق.</li>
		<li>انقر فوق مجموعة من نقاط البيانات لتعيين طول أخذ العينات إلى 36,000 نقطة. انقر فوق "موافق" لتسجيل البيانات. ملاحظة: يبقى الضغط منفذ داخل ± 0.01 الصراف الآلي خلال فترة 24 ساعة، مما يوحي بأن الضغط داخل أنبوبة التدفق مستقرة.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. وصف السكان الجسيمات المنتجة من مفاعل أنبوب التدفق
<ol><li>
توزيع عدد القطر
	<ol>
<li>الاتصال مأخذ مفاعل أنبوب تدفق إلى تحجيم جسيمات تنقل مسح (المكاتب الصغيرة) بأنابيب مقاومة للكهرباء. يمكن أيضا استخدام صك مماثل لقياس توزيع العدد-القطر بدلاً من المكاتب الصغيرة. ملاحظة: إجراءات تشغيلية مفصلة أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها للمكاتب الصغيرة تجدها في دليلها.</li>
		<li>بدء تشغيل البرنامج الذي يسجل توزيع العدد-القطر. قم بإنشاء ملف جديد بالنقر فوق إنشاء ملف جديد. قم بتعيين كل المعلمة هو موضح في الشكل 5. سجل توزيعات القطر عدد من الجسيمات تغادرها مفاعل أنبوب تدفق بالنقر فوق الزر "موافق" .</li>
	</ol>
</li>
	<li>
الرطوبة النسبية لعنصر التحكم
	<ol>
<li>قم بتوصيل مداخل اثنين من ببلير المياه اثنين من وحدات تحكم التدفق الجماعي (الأجهزة) بغية ضبط الرطوبة الجوية غمد في أنبوب تدفق. ضبط معدل تدفق مداخل اثنين من 0-10 sLpm بغية تغيير الرطوبة النسبية للهواء غمد من < % 5 إلى > 95%.</li>
		<li>قم بتوصيل مخرج bubbler المياه مدخل الهواء غمد الأنبوب نفاذية الأغشية. قم بتوصيل مخرج المفاعل أنبوب تدفق مدخل العينات الرئيسية للأنبوب نفاذية الأغشية نفس.</li>
		<li>قم بتوصيل جهاز استشعار رطوبة النسبية (RH) مخرج الأنبوب نفاذية الأغشية لقياس رطوبة نسبية لأخذ عينات الهواء.</li>
		<li>بدء RH قياس البرنامج عن طريق النقر فوق الزر ابدأ ، إدخال اسم ملف، ثم النقر فوق الزر حفظ لتسجيل بيانات الصحة الإنجابية.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
الكتلة وعامل الشكل الديناميكي للجسيمات سوم
	<ol>
<li>توصيل مخرج إعداد مراقبة الرطوبة النسبية إلى المدخل من هو محلل التنقل التفاضلية (DMA) مع أنابيب طوله ثلاثة أقدام الالكتروستاتيكي مقاوم. الاتصال مخرج DMA إلى مدخل الصك APM بأنابيب طوله واحد القدمين الالكتروستاتيكي المقاوم. قم بتوصيل مخرج APM عداد جسيمات تكثيف (الحزب الشيوعي). ملاحظة: إجراءات تشغيلية مفصلة أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها DMA والحزب الشيوعي الصيني ويمكن الاطلاع في دليلها.</li>
		<li>تشغيل أداة APM ومربع التحكم في الألغام المضادة للأفراد عن طريق الضغط على أزرار الطاقة الخاصة بكل منها. انقر فوق زر البعيد في مربع عنصر التحكم الألغام المضادة للأفراد حيث أن الصك يمكن أن تعمل من واجهة البرنامج في الكمبيوتر.</li>
		<li>قم بتشغيل برنامج مكافحة الألغام المضادة للأفراد. تحميل ملف مسح محددة مسبقاً بواسطة النقر فوق زر الملف و تحميل (الشكل 6).</li>
		<li>انقر فوق الزر بدء من برامج مكافحة الألغام المضادة للأفراد حيث أن الصك الألغام المضادة للأفراد الذي يبدأ بجمع البيانات.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
جمع الجسيمات من مفاعل أنبوب التدفق
	<ol>
<li>الاتصال مأخذ أنابيب تدفق إلى عينة أيروسول نانومتر (NAS) بأنابيب طوله ثلاثة أقدام الالكتروستاتيكي مقاوم.</li>
		<li>تنظيف الركازة سليكون (رئيس الوزراء الصف، Ω∙cm المقاومة 1-10) بدوره من الميثانول، والمياه، ومرة أخرى الميثانول. الجاف للركيزة استخدام تدفق لطيف للنتروجين.</li>
		<li>ضع الركيزة تنظيفها على مسرى للناس. تأمين حافة الركازة مع الشريط لتبقى مستقرة أثناء جمع22.</li>
		<li>بدوره على NAS. تعيين الجهد إلى-9.9 كيلو فولت. تعيين معدل التدفق إلى 1.8 Lpm.</li>
		<li>قم بتشغيل الأداة أخذ العينات لتشغيل ل 12-36 ه. بعد ذلك، إزالة السليكون الركيزة محملة بالجسيمات التي تم جمعها من الناس. إجراء مزيد تحليل الجزيئات على الركازة، مثل مورفولوجيا قبل SEM7 أو سطح تحليل9.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Hallquist, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+formation,+properties+and+impact+of+secondary+organic+aerosol:+current+and+emerging+issues.">The formation, properties and impact of secondary organic aerosol: current and emerging issues.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. 9 (14), 5155-5236 (2009).</li><li>Fehsenfeld, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emissions+of+volatile+organic+compounds+from+vegetation+and+the+implications+for+atmospheric+chemistry.">Emissions of volatile organic compounds from vegetation and the implications for atmospheric chemistry.</a> Global Biogeochemical Cycles. 6 (4), 389-430 (1992).</li><li>Kroll, J. H., Seinfeld, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemistry+of+secondary+organic+aerosol:+Formation+and+evolution+of+low-volatility+organics+in+the+atmosphere.">Chemistry of secondary organic aerosol: Formation and evolution of low-volatility organics in the atmosphere.</a> Atmospheric Environment. 42 (16), 3593-3624 (2008).</li><li>Zaera, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regio-,+stereo-,+and+enantioselectivity+in+hydrocarbon+conversion+on+metal+surfaces.">Regio-, stereo-, and enantioselectivity in hydrocarbon conversion on metal surfaces.</a> Acc Chem Res. 42 (8), 1152-1160 (2009).</li><li>Seinfeld, J. H., Pandis, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Atmospheric Chemistry and Physics: from air pollution to climate change. , (2006).</li><li>Duncianu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developement+of+a+New+Flow+Reactor+for+Kinetic+Studies.+Application+to+the+Ozonolysis+of+a+Series+of+Alkenes.">Developement of a New Flow Reactor for Kinetic Studies. Application to the Ozonolysis of a Series of Alkenes.</a> The Journal of Physical Chemistry A. 116 (24), 6169-6179 (2012).</li><li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changing+shapes+and+implied+viscosities+of+suspended+submicron+particles.">Changing shapes and implied viscosities of suspended submicron particles.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. 15 (14), 7819-7829 (2015).</li><li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Aerosol-Phase+State+on+Secondary+Organic+Aerosol+Formation+from+the+Reactive+Uptake+of+Isoprene-Derived+Epoxydiols+(IEPOX).">Effect of Aerosol-Phase State on Secondary Organic Aerosol Formation from the Reactive Uptake of Isoprene-Derived Epoxydiols (IEPOX).</a> Environmental Science &amp; Technology Letters. 5 (3), 167-174 (2018).</li><li>Shrestha, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+surface+order+and+disorder+of+&#945;-pinene-derived+secondary+organic+material.">On surface order and disorder of &#945;-pinene-derived secondary organic material.</a> Journal of Physical Chemistry A. , (2014).</li><li>Tolocka, M. P., Saul, T. D., Johnston, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactive+Uptake+of+Nitric+Acid+into+Aqueous+Sodium+Chloride+Droplets+Using+Real-Time+Single-Particle+Mass+Spectrometry.">Reactive Uptake of Nitric Acid into Aqueous Sodium Chloride Droplets Using Real-Time Single-Particle Mass Spectrometry.</a> The Journal of Physical Chemistry A. 108 (14), 2659-2665 (2004).</li><li>Heaton, K. J., Dreyfus, M. A., Wang, S., Johnston, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oligomers+in+the+Early+Stage+of+Biogenic+Secondary+Organic+Aerosol+Formation+and+Growth.">Oligomers in the Early Stage of Biogenic Secondary Organic Aerosol Formation and Growth.</a> Environmental Science &amp; Technology. 41 (17), 6129-6136 (2007).</li><li>Huang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Caltech+Photooxidation+Flow+Tube+reactor:+design,+fluid+dynamics+and+characterization.">The Caltech Photooxidation Flow Tube reactor: design, fluid dynamics and characterization.</a> Atmospheric Measurement Techniques. 10 (3), 839-867 (2017).</li><li>Shrestha, M., Zhang, Y., Ebben, C. J., Martin, S. T., Geiger, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibrational+sum+frequency+generation+spectroscopy+of+secondary+organic+material+produced+by+condensational+growth+from+&#945;-pinene+ozonolysis.">Vibrational sum frequency generation spectroscopy of secondary organic material produced by condensational growth from &#945;-pinene ozonolysis.</a> Journal of Physical Chemistry A. 117 (35), 8427-8436 (2013).</li><li>Ng, N. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+First-+Products+to+Secondary+Organic+Aerosols+Formed+in+the+Oxidation+of+Biogenic+Hydrocarbons.">Contribution of First- Products to Secondary Organic Aerosols Formed in the Oxidation of Biogenic Hydrocarbons.</a> Environmental Science &amp; Technology. 40, 2283-2297 (2006).</li><li>Heuchel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+energy+distribution+function+from+liquid/solid+adsorption+measurements.">Evaluation of the energy distribution function from liquid/solid adsorption measurements.</a> Langmuir. 9 (10), 2547-2554 (1993).</li><li>Sefler, G. A., Du, Q., Miranda, P. B., Shen, Y. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+crystallization+of+liquid+n-alkanes+and+alcohol+monolayers+studied+by+surface+vibrational+spectroscopy.">Surface crystallization of liquid n-alkanes and alcohol monolayers studied by surface vibrational spectroscopy.</a> Chemical Physics Letters. (3-4), 347-354 (1995).</li><li>Li, G., Dhinojwala, A., Yeganeh, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interfacial+structure+and+melting+temperature+of+alcohol+and+alkane+molecules+in+contact+with+polystyrene+films.">Interfacial structure and melting temperature of alcohol and alkane molecules in contact with polystyrene films.</a> The Journal of Physical Chemistry B. 113 (9), 2739-2747 (2009).</li><li>Ehara, K., Hagwood, C., Coakley, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+method+to+classify+aerosol+particles+according+to+their+mass-to-charge+ratio-aerosol+particle+mass+analyser.">Novel method to classify aerosol particles according to their mass-to-charge ratio-aerosol particle mass analyser.</a> Journal of Aerosol Science. 27 (2), 217-234 (1996).</li><li>Kuwata, M., Zorn, S. R., Martin, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+elemental+ratios+to+predict+the+density+of+organic+material+composed+of+carbon,+hydrogen,+andoxygen.">Using elemental ratios to predict the density of organic material composed of carbon, hydrogen, andoxygen.</a> Science &amp; Technology. (2), 787-794 (2011).</li><li>Liu, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+Viscous+States+Affect+the+Browning+of+Atmospheric+Organic+Particulate+Matter.">Highly Viscous States Affect the Browning of Atmospheric Organic Particulate Matter.</a> ACS Central Science. 4 (2), 207-215 (2018).</li><li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetically+Controlled+Glass+Transition+Measurement+of+Organic+Aerosol+Thin+Films+Using+Broadband+Dielectric+Spectroscopy.">Kinetically Controlled Glass Transition Measurement of Organic Aerosol Thin Films Using Broadband Dielectric Spectroscopy.</a> Atmos. Meas. Tech. 11 (6), 3479-3490 (2018).</li><li>Liu, P., Zhang, Y., Martin, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complex+refractive+indices+of+thin+films+of+secondary+organic+materials+by+spectroscopic+ellipsometry+from+220+to+1200+nm.">Complex refractive indices of thin films of secondary organic materials by spectroscopic ellipsometry from 220 to 1200 nm.</a> Environmental Science &amp; Technology. 47 (23), 13594-13601 (2013).</li><li>Wang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+dynamic+shape+factor+of+sodium+chloride+nanoparticles+as+regulated+by+drying+rate.">The dynamic shape factor of sodium chloride nanoparticles as regulated by drying rate.</a> Science and Technology. 44 (11), 939-953 (2010).</li><li>Cui, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+Hydrophilic+Interaction+Liquid+Chromatography+(Hilic)+Method+for+the+Chemical+Characterization+of+Water-Soluble+Isoprene+Epoxydiol+(Iepox)-Derived+Secondary+Organic+Aerosol.">Development of a Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography (Hilic) Method for the Chemical Characterization of Water-Soluble Isoprene Epoxydiol (Iepox)-Derived Secondary Organic Aerosol.</a> Environmental Science: Processes &amp; Impacts. , (2018).</li></ol>

الكتاب يعلن لا تضارب المصالح المالية.

عن طريق ضبط الأوضاع في مفاعل أنبوب التدفق، يمكن أن تنتج من جسيمات طائفة واسعة من الخدمية مع تركيزات عدد المعالم والتركيزات. ويمكن أيضا تغيير إليه النمو بين النمو كوندينساشونال ووسائط النمو كواجولاتيفي، وتشكيل الجزيئات بأشكال مختلفة. وتشمل الخطوات الحاسمة في البروتوكول بالحفاظ على درجة حرارة مستقرة نسبيا مفاعل أنبوب التدفق، وتحقيق استقرار في تركيز الأوزون من مولد الأوزون. من المهم أيضا أن نلاحظ أن موقف حاقن منقولة يحتاج أن يسجل كل الوقت بعناية حيث أن فترة الإقامة سوف تبقى نفسها عند تكرار التجارب.
إذا كان يبدو أن تركيز الجسيمات من مفاعل أنبوب تدفق تختلف عما كان متوقعا، يمكن تنفيذ عدة إجراءات استكشاف الأخطاء وإصلاحها. يمكن أن يؤديها فحص الغلق مفاعل أنبوب تدفق أولاً. عقب الامتحان محكم، أداة قياس القطر عدد يحتاج إلى التحقق من أجل استبعاد كل الاحتمالات عطل المحتملة مثل انسداد مدخل واستنفاد الحلول 1-butanol للحزب الشيوعي الصيني.
ومن ثم فمفاعل أنبوب التدفق الوارد وصفها أعلاه أداة مفيدة لدراسة الخصائص الفيزيائية الكيميائية وتطور من الهباء الجوي العضوية التي تغطي مجموعة واسعة من التركيزات. بالمقارنة مع غيرها من نظم توليد الهباء الجوي، مفاعل أنبوب تدفق يمكن بسرعة إنتاج جسيمات الهباء الجوي لمجموعة متنوعة من عدد الجسيمات والتركيزات13، ومفيدة بشكل خاص في أخذ العينات كتلة عالية في التحميل. مفاعل أنبوب تدفق مزودة أيضا عينات منقولة، مما يتيح دراسة عن تطور ونمو جسيمات الهباء الجوي. من ناحية أخرى، قد المفاعل فترة إقامة قصيرة نسبيا وتركيز سلائف مرتفعة نسبيا، مما يحد من قدرتها على محاكاة ظروف تفاعل إغلاق إلى المحيط. العمل في المستقبل تشمل مفاعل أنبوب تدفق إضافة إضاءة الأشعة فوق البنفسجية على الجدران الداخلية بحيث يمكن إجراء تفاعلات التأكسد داخل المفاعل أنبوب التدفق. تم وضع خطط لغيرها كواشف مختبر المركبات العضوية المتطايرة، مثل β-كاريوفيليني والليمونين، أن تدرس كذلك24.

المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) المنبعثة من محميات المحيط الحيوي والأنشطة البشرية تمر بتفاعلات في الغلاف الجوي مع التأكسد (مثل الأوزون أو الهيدروكسيل) لإنتاج مركبات اﻷوكسيجين الثانوي1،2. بعض من هذه المركبات بسبب التقلبات المنخفضة، تسهم في نهاية المطاف تركيز كتلة الغلاف الجوي الساعة1،،من34. جسيمات الغلاف الجوي لها آثار هامة على المناخ وصحة الإنسان، وإبراز5. آليات الإنتاج العضوي بعد الظهر، ولكن تظل تتسم غير كافية ومفهومة، كما ونوعاً، للتنبؤ بعدد والتركيزات فضلا عن الخصائص الفيزيائية والكيميائية. نهج واحد لسد هذه الفجوة في المعرفة هو القيام بالدراسات المختبرية التي تستخدم مفاعلات أنبوب تدفق لمحاكاة عمليات الإنتاج بعد الظهر العضوية الغلاف الجوي، وبالتالي تيسير آليا، وعملية، ودراسات توصيف رئيس الوزراء6 ،،من78،9،10،،من1112. مفاعل أنبوب تدفق يتيح التجميع السريع لجسيمات الهباء الجوي لمجموعة متنوعة من عدد الجسيمات والتركيزات13.
هذه الدراسة توضح، من خلال استخدام مواد الفيديو، إنتاج م العضوية كجسيمات submicron الحجم من أوزونوليسيس من monoterpene الغلاف الجوي المهيمنة (مثل α-شكل) في مفاعل أنبوب تدفق، الذي وصف بأنه أولاً شريستا et al. 13 بإيجاز، أنبوب تدفق كانت مصنوعة من الزجاج مع قطر داخلي ل 48.2 ملم وطول 1.30 م. تم تشغيل أنبوب تدفق قليلاً فوق الضغط المحيطة في نظام الاندفاق الصفحي (عدد رينولدز 9.4 ± 0.5)، ومع وقت إقامة من 38 ± 1 ق 14. وكان تعيين درجة الحرارة إلى 25 ± 1 درجة مئوية باستخدام المبردات تعمل تدفق المياه في مربع مخصصة مزدوج الطبقات أن الإسكان مفاعل أنبوب تدفق.
ويرد في الشكل 1تخطيطي قطعة النظام مفاعل أنبوب تدفق. يتم استخدام مولد هواء نقي لتوليد فائقة نقية الهواء الذي يمر من خلال مولد الأوزون، إنتاج 200-500 جزء في المليون الأوزون. تدفق الهواء النقي في 0.50 sLpm بشكل إضافي يستخدم تتبخر α-شكل حقن من قبل حاقن حقنه في قارورة قاع جولة. Α-شكل قبل مختلطة مع 2-butanol بتخفيف نسبة 01:5015،،من1617 قبل سحب إلى حاقن حقنه، لأنه يمكن 2-butanol بمثابة يا الكاسح لضمان أن أوزونوليسيس كان رد فعل فقط التي تحدث داخل أنبوب التدفق. كانت ساخنة قارورة قاع الجولة إلى 135 ± 1 درجة مئوية مما يسمح التبخر السريع للمركبات العضوية حقن. تدفق α-بينين والأوزون مداخل تم أيضا ترتيب عمودي إلى بعضها البعض للحث على الاضطراب والخلط السريع عند نقطة الحقن. مخرج أنبوب تدفق انقسمت بين جمع العينات، وقياسات حجم التوزيع (بالمسح التنقل الجسيمات تحجيم-المكاتب الصغيرة)، وقياس كثافة الجسيمات، والعادم. وتتنوع شروط رد فعل للتحكم في المساهمة النسبية للتكثيف مقارنة تخثر الدم لنمو الجسيمات. إخراج أنبوب تدفق تحتاج إلى خط واحد على الأقل الاتصال غطاء عادم في الهواء الطلق، التأكد من أنها لا يمكن أن نبني يصل الضغط داخل الأنبوب تدفق وقارورة قاع الجولة حتى في ظل ظروف تجريبية غير صحيحة. وبالتالي يمكن ناعما ضبط خصائص السكان الجسيمات المنتجة. مفاعل أنبوب تدفق مجهز بعينه منقولة مما يتيح أخذ عينات الساعة العضوية في نقاط زمنية مختلفة في إنتاجها. يتم قياس توزيع القطر عدد السكان الجسيمات المنتجة في مختلف طول أنبوب التدفق. تدابير الألغام المضادة للأفراد توزيع كتلة الجسيمات والشكل الحيوي عامل7،18،19، الذي يعطي معلومات حول مورفولوجية وسائر الخصائص الفيزيائية للسكان الجسيمات المنتجة. 20 , 21 الجسيمات هي أيضا تجمعها في عينة جسيمات نانومتر للتصوير بدون اتصال وزارة شؤون المرأة7،22. الإيحاء بأن المفاعل أنبوب تدفق وسيلة مناسبة لإجراء تجارب أوزونوليسيس وتحليل سريع على الإنترنت وغير متصل من الساعة أنتجت فيها.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:591px;" width="589">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">(-)-&#945;-pinene&#160;</td>
			<td style="width:74px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">305715</td>
			<td style="width:172px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2-butanol&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">294810</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">5.00 mL syringe&#160;</td>
			<td style="width:74px;">Hamilton</td>
			<td style="width:123px;">201300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Aerosol particle mass analyzer</td>
			<td style="width:74px;">Kanomax</td>
			<td style="width:123px;">3600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Condensational particle counter</td>
			<td style="width:74px;">TSI</td>
			<td style="width:123px;">3022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Differential mobility analyzer</td>
			<td style="width:74px;">TSI</td>
			<td style="width:123px;">3081</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Heating mantle</td>
			<td style="width:74px;">Cole-parmer</td>
			<td style="width:123px;">WU-36225-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Mass flow controller</td>
			<td style="width:74px;">MKS</td>
			<td style="width:123px;">M100B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Nafion tube</td>
			<td style="width:74px;">Perma Pure</td>
			<td style="width:123px;">MD-700-24F-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Nanometer aerosol sampler</td>
			<td style="width:74px;">TSI</td>
			<td style="width:123px;">3089</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Ozone generator</td>
			<td style="width:74px;">Jelight</td>
			<td style="width:123px;">600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Ozone monitor</td>
			<td style="width:74px;">Ecosensors</td>
			<td style="width:123px;">UV-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Pressure sensor</td>
			<td style="width:74px;">Omega</td>
			<td style="width:123px;">PX409</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">RH sensor</td>
			<td>Rotronic</td>
			<td style="width:123px;">60587161</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Round-bottom, three neck flask</td>
			<td style="width:74px;">Aceglass</td>
			<td style="width:123px;">6944-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Scanning electron microscope</td>
			<td style="width:74px;">Zeiss</td>
			<td style="width:123px;">N/A</td>
			<td style="width:172px;">Ultra plus FESEM</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Scanning mobility particle sizer</td>
			<td style="width:74px;">TSI</td>
			<td style="width:123px;">3071A+3772</td>
			<td>electrostatic classifier is model 3071A and the condensational particle ocunter is 3772</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Silicon substrate</td>
			<td style="width:74px;">University Wafer</td>
			<td style="width:123px;">1707</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Syringe Needle</td>
			<td style="width:74px;">Hamilton</td>
			<td style="width:123px;">90025</td>
			<td style="width:172px;">25 G, 2 inch</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Syringe pump</td>
			<td style="width:74px;">Chemyx</td>
			<td style="width:123px;">Fusion Touch 200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:63px;width:223px;">Temperature sensor and software</td>
			<td style="width:74px;">National Instrument</td>
			<td style="width:123px;">USB-TC01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">water circulator</td>
			<td style="width:74px;">Brinkmann</td>
			<td style="width:123px;">RC6</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

production and measurement of organic particulate matter in a flow tube reactor

يتزايد الاعتراف بالجسيمات العضوية (م) كمهمة للنظام المناخي للأرض فضلا عن الصحة العامة في المناطق الحضرية، وإنتاج الساعة الاصطناعية للدراسات المختبرية التي أصبحت ضرورة على نطاق واسع. هنا، تظهر البروتوكولات التجريبية النهج إنتاج الضبوبيه م العضوية عن طريق أوزونوليسيس α-بينين في مفاعل أنبوب تدفق. ويرد وصف أساليب لقياس حجم التوزيعات ومورفولوجيا جسيمات الهباء الجوي. الفيديو يوضح عمليات أساسية لمفاعل أنبوب تدفق والأجهزة ذات الصلة. الجزء الأول من الفيديو يظهر الإجراء المتعلق بإعداد كواشف مختبر المرحلة الغازية، وأوزونوليسيس، وإنتاج للعضوية بعد الظهر. الجزء الثاني من الفيديو يبين الإجراءات المتعلقة بتحديد خصائص السكان الجسيمات المنتجة. توزيعات القطر عدد الجسيمات تظهر المراحل المختلفة لنمو الجسيمات، إلا وهي التكثيف، تخثر الدم، أو مزيج من كليهما، حسب الأحوال رد الفعل. مورفولوجيا الجسيمات يتميز الهباء الجوي جسيمات محلل شامل (APM) والمسح الإلكتروني المجهري (SEM). النتائج تؤكد وجود جزيئات غير الكروية التي نمت من تخثر لظروف محددة رد فعل. كما تدل النتائج التجريبية أن المفاعل أنبوب تدفق يمكن استخدامها لدراسة الخواص الفيزيائية والكيميائية للعضوية بعد الظهر لتركيزات عالية نسبيا وفترات زمنية قصيرة.

ويرد في الجدول 1 مصفوفة شروط رد فعل. وهناك طائفة من عدد والتركيزات م العضوية التي يمكن إنتاجها حسب المحدد α-بينين و تركيزات الأوزون13. على سبيل المثال، كما هو مبين في الجدول 1، عندما يكون تركيز الأوزون 43 صفحة في الدقيقة، يتراوح تركيز α-شكل من 0.125-100 جزء في المليون يمكن أن تنتج (4.4 ± 0.6) × 105 (9.1 ± 0.3) × 106 particles∙cm3 والجماهيري بتركيزات من 101 إلى 10 µg∙m4 -3، على التوالي.
يمكن دراسة تطور الخصائص الحركية للسكان الجسيمات داخل المفاعل أنبوب التدفق. عن طريق الفيديو مظاهرة، أجريت تجربة استخدام 50 ± 1 جزء في المليون من الأوزون و 125 جزء في البليون من α-شكل. موقف طولية من عينات الجسيمات داخل أنبوب تدفق يسمح بأخذ العينات في أوقات مختلفة من 3.0 ± 0.2 إلى 38 ± 1 س 7 الشكل يبين توزيع القطر عدد السكان جسيمات الهباء الجوي لهذه التجربة. زيادة تركيز عدد إجمالي وقطر الوضع من الجزيئات مع الوقت الإقامة. لفترة إقامة من 3 s، لم يتم اكتشاف لا جزيئات. لأوقات أطول في الإقامة، حصل عدد جسيمات وقياس. قطر وضع ارتفع من أقل من 10 نانومتر إلى حوالي 50 نانومتر لزيادة وقت الإقامة من 17 ± 0.5 s إلى 38 ± 1 s. زيادة تركيز عدد المقابلة من (8.6 ± 0.5) × 10 سم4 -3 (2.56 ± 0.07) × 105 سم3.
وترد أمثلة لتوزيعات الكتلة عدد مسجل في ثلاث تجارب نسخ متماثل من قبل الإعداد APM في الشكل 8. واستخدمت في أقطار الجسيمات الكتلة والتنقل لحساب عامل الشكل الحيوي، χ، عبر يتدنى الجسيمات. Χ عامل الشكل الحيوي هو نسبة قوة السحب على جسيمات الفعلية مقسوماً على قوة السحب من ذوي الخبرة مجال ما يعادل حجم23. عوامل شكل جسيمات كروية تقريبا نهج الوحدة بينما الجسيمات العالية aspherical عوامل الشكل أكبر بشكل ملحوظ. ويبين الشكل 9 عوامل الشكل الديناميكي للجسيمات تغادر أنبوب التدفق في مختلف أقطار التنقل ومستويات الرطوبة. قيم كل منها χ < 5% رطوبة نسبية تم 1.21 ± 0.02، 1.09 ± 0.02، و 1.08 ± 0.02 (سيغما واحد عدم اليقين)، مما يوحي بأن السكان الجسيمات تتألف إلى حد كبير من الجسيمات غير كروية.
كما تمت زيادة في الصحة الإنجابية، انخفض χ لجميع السكان الثلاثة، التوصل إلى قيمة نهائية من 1.02 ± 0.01 في 35% رطوبة نسبية وما يقابلها في حالة عدم اليقين إلى جسيمات كروية. يبين الشكل 10 صور SEM من الجزيئات المعرضة < 5% رطوبة نسبية (العمود الأيمن) و 80% رطوبة نسبية (العمود الأيمن). الصور تبين أن الجزيئات غير كروية أصبح جولة بعد التعرض لرطوبة نسبية عالية، كما نوقش بالتفصيل في تشانغ et al. 7-النتائج المذكورة أعلاه تشير إلى أن المفاعل أنبوب تدفق قادرة على أداء أنواع مختلفة من التحليل على الإنترنت وغير متصل.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55684/55684fig1v2.jpg"> الشكل 1 . رسم تخطيطي تدفق نظام مفاعل أنبوب التدفق. الخطوط الحمراء تظهر تدفق تحتوي على الأوزون وإظهار خطوط زرقاء خفيفة تدفق تتضمن α-شكل خطوط زرقاء داكنة إظهار تدفق م العضوية. يتألف النظام APM DMA، الألغام المضادة للأفراد، والحزب الشيوعي الصيني أن ترتبط معا. يبدو هذا الرقم سابقا في شريثا et al. 13 ويرد هنا بإذن.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55684/55684fig2v2.jpg"> الشكل 2 . واجهة المستخدم الرسومية للأوزون رصد وتسجيل البرنامج.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55684/55684fig3v2.jpg"> الشكل 3 . واجهة المستخدم الرسومية لدرجة الحرارة رصد وتسجيل البرنامج.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55684/55684fig4v2.jpg"> الشكل 4 . واجهة المستخدم الرسومية للضغط رصد وتسجيل البرنامج.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55684/55684fig5v2.jpg"> الشكل 5 . واجهة المستخدم الرسومية لبرنامج توزيع عدد-قطر- <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55684/55684fig5large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55684/55684fig6v2.jpg"> الرقم 6 . واجهة المستخدم الرسومية للبرنامج APM.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55684/55684fig7v2.jpg"> الشكل 7 . حجم التوزيع السكاني الجسيمات من أنبوبة التدفق في أوقات مختلفة من الإقامة- تركيزات رقم إجمالي لكل حجم التوزيع هي 1.69 × 10-17.50 × 103، 8.58 × 104، 2.00 × 105، 2.33 × 105و 2.56 الجسيمات5 × 10 سم-3 مرات الإقامة من 3، 10، 17، 25 و 32 و 38 ثانية، على التوالي. المناطق المظللة هي الانحراف المعياري لتوزيع حجم الجسيمات. يبدو هذا الرقم سابقا في شريثا et al. 13 ويرد هنا بإذن. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55684/55684fig7large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55684/55684fig8v2.jpg"> الشكل 8 . مثال على توزيع عدد الكتلة، كما يقاس باستخدام نظام DMA-الألغام المضادة للأفراد- وترد نتائج ثلاث تجارب نسخ متماثل لإثبات إمكانية تكرار نتائج. ويمثل عدم اليقين سيغما اثنين أشرطة الخطأ، وهي تقريبا بنفس حجم علامات البيانات. تمثل الخطوط تناسبها للتوزيع الطبيعي للبيانات. اﻻحداثي السيني يحسب على أساس سرعة دوران APM والجهد المطبق بين جدران الاسطوانات الألغام المضادة للأفراد. وأنتجت جزيئات سيظهر في المؤامرة من 700 جزء في البليون α-بينين والأوزون 14 صفحة في الدقيقة. قطر مركزي تنقل من 126.0 شمال البحر الأبيض المتوسط وقد اختارها DMA. يبدو هذا الرقم سابقا في تشانغ et al. 7 ويرد هنا بإذن. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55684/55684fig8large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55684/55684fig9v2.jpg"> الرقم 9. عامل الشكل الحيوي لزيادة الرطوبة النسبية- الفريق ج: تنتج جزيئات من 700 جزء في البليون الأوزون α-شكل و 14 و 25 و 30 صفحة في الدقيقة للسكان الجسيمات بعد أقطار التنقل وسط 126.0 و 175.0 190.0 شمال البحر الأبيض المتوسط، على التوالي. وكان وقت التعرض للرطوبة النسبية 310 s. أشرطة الخطأ في كل لوحة تمثل سيغما اثنين من الانحراف المعياري. يبدو هذا الرقم سابقا في تشانغ et al. 7 ويرد هنا بإذن. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55684/55684fig9large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55684/55684fig10v2.jpg"> الرقم 10. الصور SEM من الجسيمات التي تم الحصول عليها من 700 جزء في البليون α-بينين وعينات لتنقل وسط يبلغ قطرها 180.0 نانومتر. وجمعت على الركازة السليكا ح 12 جسيمات الهباء الجوي وثم المغلفة مع 5 نانومتر Pt/Pd. وكان الجهد لشعاع الإلكترون 5 كيلو فولت، والعمل عن بعد وكان 2.3 مم-1 العمود يظهر ديمر، تريمير، واجلمرتر مرتبة أعلى من مونومرات الحبيبية < 5% رطوبة نسبية. تحديد دوائر حمراء في مونومرات. يظهر العمود 2 جسيمات كروية تقريبا التي تم جمعها بعد التعرض إلى 80% رطوبة نسبية متبوعاً بالتجفيف إلى < 5% رطوبة نسبية. يبدو هذا الرقم سابقا في تشانغ et al. 7 ويرد هنا بإذن.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>س3 (جزء في المليون)</td>
			<td rowspan="4"></td>
			<td colspan="2" rowspan="4">0.15±0.02</td>
			<td rowspan="4">0.9±0.1</td>
			<td rowspan="4">5.7±0.2</td>
			<td rowspan="4">43±1</td>
			<td rowspan="4">194±2</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>Α-بينين</td>
		</tr>
<tr>
<td>(جزء في المليون)</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="4">0.125 ± 0.003</td>
			<td>التعداد الأسفلت</td>
			<td colspan="2">0</td>
			<td>(1±1) × 102
</td>
			<td>(1.0±0.6) × 105
</td>
			<td>(4.4±0.6) × 105
</td>
			<td>(3.2±0.2) × 105
</td>
		</tr>
<tr>
<td>قداس الأسفلت</td>
			<td colspan="2">0</td>
			<td>(3±5) × 10-2
</td>
			<td>5555</td>
			<td>5153</td>
			<td>20±2</td>
		</tr>
<tr>
<td>وضع القطر</td>
			<td colspan="2">0</td>
			<td>22±4</td>
			<td>60±5</td>
			<td>35±3</td>
			<td>34±2</td>
		</tr>
<tr>
<td>سانت الانحراف توقعات البيئة العالمية.</td>
			<td colspan="2">N/A</td>
			<td>1.2</td>
			<td>1.3</td>
			<td>1.3</td>
			<td>1.5</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="4">1.00 ± 0.03</td>
			<td>التعداد الأسفلت</td>
			<td colspan="2">0</td>
			<td>(3.1±0.9) × 102
</td>
			<td>(1.5±0.2) × 105
</td>
			<td>(5.5±0.2) × 105
</td>
			<td>(5.8±0.4) × 105
</td>
		</tr>
<tr>
<td>قداس الأسفلت</td>
			<td colspan="2">0</td>
			<td>(9±3) × 10-3
</td>
			<td>61±9</td>
			<td>(52±0.1) × 102
</td>
			<td>(66±0.1) × 102
</td>
		</tr>
<tr>
<td>وضع القطر</td>
			<td colspan="2">0</td>
			<td>33±7</td>
			<td>86±6</td>
			<td>84±3</td>
			<td>85±19</td>
		</tr>
<tr>
<td>سانت الانحراف توقعات البيئة العالمية.</td>
			<td colspan="2">N/A</td>
			<td>1.3</td>
			<td>1.4</td>
			<td>1.5</td>
			<td>1.7</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="4">10.0 ± 0. 3</td>
			<td>التعداد الأسفلت</td>
			<td colspan="2">(2±2) × 101
</td>
			<td>(4.0±0.2) × 105
</td>
			<td>(6.0±0.7) × 105
</td>
			<td>(6.3±0.7) × 105
</td>
			<td>(1.8±0.2) × 106
</td>
		</tr>
<tr>
<td>قداس الأسفلت</td>
			<td colspan="2">0*
</td>
			<td>(1.6±0.2) × 102
</td>
			<td>(2.5±0.2) × 103
</td>
			<td>(1.19±0.02) × 104
</td>
			<td>(1.57±0.02) × 104
</td>
		</tr>
<tr>
<td>وضع القطر</td>
			<td colspan="2">8±9</td>
			<td>81±2</td>
			<td>147±9</td>
			<td>245±38</td>
			<td>155±5</td>
		</tr>
<tr>
<td>سانت الانحراف توقعات البيئة العالمية.</td>
			<td colspan="2">1</td>
			<td>1.4</td>
			<td>1.4</td>
			<td>1.4</td>
			<td>1.5</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="4">100 ± 3</td>
			<td>التعداد الأسفلت</td>
			<td colspan="2">(4.4±0.3) × 105
</td>
			<td>(8.3±0.3) × 105
</td>
			<td>(8.3±0.4) × 106
</td>
			<td>(9.1±0.2) × 106
</td>
			<td>(1.3±0.02) × 107
</td>
		</tr>
<tr>
<td>قداس الأسفلت</td>
			<td colspan="2">35±3</td>
			<td>(8.6±0.1) × 102
</td>
			<td>(1.3±0.1) × 104
</td>
			<td>(1.6±0.04) × 105
</td>
			<td>(4.0±0.1) × 105
</td>
		</tr>
<tr>
<td>وضع القطر</td>
			<td colspan="2">48±2</td>
			<td>88±5</td>
			<td>134±8</td>
			<td>262±12</td>
			<td>334±4</td>
		</tr>
<tr>
<td>سانت الانحراف توقعات البيئة العالمية.</td>
			<td colspan="2">1.4</td>
			<td>1.6</td>
			<td>1.5</td>
			<td>1.7</td>
			<td>1.9</td>
		</tr>
</tbody></table>الجدول 1. رقم تركيزات (سم-3) والتركيزات (ميكروغرام م-3) ووضع القطر (nm) والانحراف المعياري القطر هندسية من الجزيئات التي تنتجها α-شكل أوزونوليسيس. واستخدمت بكثافة مواد من 1200 kg∙m3 لتحويل تركيز وحدة التخزين للتركيزات والوقت الإقامة كان 38 s لجميع التجارب. * على الرغم من أن الجزيئات كانوا حاضرين، وكان تركيز الشامل أقل من حد الكشف. يبدو هذا الجدول السابق في شريثا et al. 13 ويرد هنا بإذن.

Watch this Scientific Journal Video about Production and Measurement of Organic Particulate Matter in a Flow Tube Reactor at JoVE.com

Production and Measurement of Organic Particulate Matter in a Flow Tube Reactor

وتصف هذه الورقة إجراءات تشغيل مفاعل أنبوب تدفق وجمع البيانات ذات الصلة. يظهر البروتوكولات لتحديد التجارب وتسجيل البيانات وتوليد توزيع العدد-القطر فضلا عن الإعلام الجماهيري الجسيمات، الذي يعطي معلومات مفيدة حول الخصائص الكيميائية والفيزيائية للهباء العضوية.

الإنتاج وقياس الجسيمات العضوية في مفاعل أنبوب التدفق

Organic particulate matter (PM) is increasingly recognized as important to the Earth's climate system as well as public health in urban regions, and the ...

بنيت مفاعلات أنبوب التدفق لمحاكاة عمليات إنتاج الجسيمات العضوية في الغلاف الجوي، وتستخدم لدراسة آلية، والعمليات، وتوصيف الجسيمات. وميزة استخدام مفاعل أنبوب التدفق هو أنه يمكّن من التوليف السريع لجزيئات الهباء الجوي عبر مجموعة واسعة من عدد الجسيمات وتركيزات الكتلة. لاقامة قدمت هنا تم تجهيز مفاعل أنبوب تدفق مع حاقن قابل للتحرك التي يمكن أن عينة الجسيمات العضوية في نقاط زمنية مختلفة داخل مفاعل التدفق.يتم تحليل الجسيمات خروج أنبوب التدفق من قبل أنواع مختلفة من التقنيات عبر الإنترنت وغير متصل بما في ذلك حجم الجسيمات التنقل المسح والمطياف كتلة الجسيمات الهباء الجوي. وسوف عينات أيضا على مرشحات الجسيمات. أنبوب التدفق هو منصة مفاعل مناسبة لإجراء تجارب ما بعد التحليل وبسرعة على الانترنت، وغير متصل تحليل الجسيمات المنتجة.31 - وقد كانت جزيئات الغلاف الجوي جزءا من آثار المناخ وصحة الإنسان وبروزه. آلية الإنتاج لمسائل الجسيمات العضوية، ولكن لا تزال لا تزال غير كافية وتتميز ليست ذكية. أحد الأساليب لحل هذه المشكلة هو استخدام مفاعل أنبوب التدفق لإجراء الدراسات المختبرية التي تساعدنا على فهم تشكيل وآلية التفاعل للجسيمات العضوية.يتكون مفاعل أنبوب التدفق من ثلاثة أجزاء. الجزء الأول من تجربة أنبوب التدفق هو حقن السلائف العضوية. يتكون نظام الحقن من ثلاثة عناصر.مضخة حقنة، حقنة زجاجية، ومصباح زجاجي متخلف ثلاثة. يتم حقن المحلّل العضوي باستمرار باستخدام مضخة الـ syring في المصباح الزجاجي، ثم يتبخر. ثم يتم تحبيب البخار في أنبوب التدفق حيث تحدث ردود الفعل لإنتاج مجموعة الجسيمات.ويتكون الجزء الثاني من مفاعل أنبوب التدفق من أنبوب التدفق نفسه وكذلك من جهاز أخذ العينات المنقولة. يمكن للعينات المنقولة التحكم في وقت إقامة الجسيمات داخل أنبوب التدفق من ثلاث ثوان إلى 42 ثانية ، وبالتالي تساعدنا على دراسة آلية تآكل لهذه الجسيمات العضوية وتساعدنا أيضًا على تبديل الآلية الإجمالية بين التخثر والتكثيف ينمو. الجزء الأخير من نظام مفاعل أنبوب التدفق هو الأدوات التي تحلل الجسيمات العضوية.لدينا حجم الجسيمات التنقل المسحي وتحليل كتلة الجسيمات الهباء الجوي لدراسة تركيز كتلة عدد وأيضا دراسة شكل الجسيمات القادمة من أنبوب التدفق. وترد أدناه بروتوكولات تنفيذ تجربة أنبوب التدفق. حقن مرحلة الغاز من مفاعل أنبوب التدفق.اعتمادا على الغرض من التجارب، يمكن استخدام مجموعة واسعة من المركبات العضوية المتطايرة كالسلائف العضوية للتجربة. يستخدم ألفا بينين هنا كمثال على إجراء حقن السلائف العضوية في مفاعل أنبوب التدفق. استخدام ماصة صغيرة لسحب ملليلتر واحد من الفا بينين ومن ثم نقل السائل إلى قارورة حجمية خمسين ملليلتر.استخدام اثنين من بوتانول لملء قارورة الحجمي إلى خمسين ملليلتر وبالتالي تمييع الصنوبر ألفا بنسبة واحد إلى 49. يهز قارورة الحجم لخلط المذيبات والمذاب بدقة. استخدام حقنة 5 ملليلتر لسحب محلول ألفا بينين.شطف الحقنة ثلاث مرات مع الحل ثم ملء الحقنة بأكملها. إزالة أي فقاعات في الحقنة. توصيل الحقنة بإبرة حادة ومن ثم نقل الحقنة على حقنة الحقنة.أدخل طرف الإبرة في قارورة أسفل مستديرة لتبخير الحل. سخني قارورة المبخر إلى 135 درجة مئوية زائد أو ناقص عن طريق ضبط قوة شريط التدفئة. تعيين معدل تحكم تدفق الكتلة إلى 5 لترات القياسية في الدقيقة الواحدة.والغرض من ذلك هو إدخال تدفق لطيف من 5 لترات القياسية في الدقيقة تنقية الهواء لتبخير وحمل بعيدا ألفا بينين حقن من الحقنة. بدوره على حقنة الحقن وضبط معدل طرد إلى قيمة تعيين من قبل المستخدم. تدفق سلبي من الهواء في أربعة لترات القياسية في الدقيقة الواحدة من خلال مولد الأوزون.تشغيل مولد الأوزون. التحكم في تركيز الأوزون إلى القيم المناسبة عن طريق ضبط طول الأنبوب الزجاجي الذي يحمي مصباح الأشعة فوق البنفسجية داخل المولد. بدوره على رصد تركيز الأوزون.إجراء التجارب بعد استقرار تركيز الأوزون. إنتاج الجسيمات من مفاعل أنبوب التدفق. فك الغطاء في نهاية مفاعل أنبوب التدفق من أجل ضبط موضع أنابيب العينات المنقولة داخل مفاعل أنبوب التدفق.تغيير مواقف مختلفة من الأنابيب العينات المنقولة في وقت لاحق لتحقيق أوقات الإقامة المختلفة. ضع العينات المنقولة في بداية مفاعل أنبوب التدفق للحصول على أقصر وقت إقامة. ضع العينات المنقولة في نهاية مفاعل أنبوب التدفق للحصول على أطول وقت إقامة.منزل مفاعل أنبوب تدفق في درجة حرارة مزدوجة تسيطر عليها الجدران، والمياه سترة، وصندوق الفولاذ المقاوم للصدأ. إجراء فحص تسرب و فحص مستوى المياه قبل كل مجموعة من التجارب. تعيين درجة حرارة الحرارة في الدورة الدموية للمياه إلى 20 درجة مئوية.قم بتشغيل برنامج تسجيل درجة الحرارة في الكمبيوتر الرئيسي وتعيين وقت أخذ عينات البيانات إلى 10 ثوانٍ. سجل درجة الحرارة التي تم قياسها من مستشعر درجة الحرارة عند تشغيل زر التسجيل. قم بتشغيل برنامج مراقبة الضغط وتعيين الفاصل الزمني لأخذ العينات إلى 10 ثوانٍ.تعيين طول أخذ العينات إلى 36، 000 نقطة. توصيف مجموعة الجسيمات المنتجة لمفاعل أنبوب التدفق. قم بتوصيل مأخذ مفاعل أنبوب التدفق بحجم جسيمات الحركة المسحية بواسطة أنابيب مقاومة كهرباءستاتيكية.بدء تشغيل البرنامج الذي يسجل توزيع قطر عدد. إنشاء ملف جديد وكل معلمة إلى القيم المناسبة. تسجيل توزيعات قطر عدد من الجسيمات الخروج من مفاعل أنبوب تدفق عن طريق النقر على زر "حسنا".قم بتوصيل مدخلين من فقاعة المياه إلى اثنين من وحدات تحكم تدفق القناع وذلك لضبط الرطوبة من الهواء في أنبوب تدفق. ضبط معدل تدفق اثنين من المداخل من صفر إلى 10 لترات القياسية في الدقيقة الواحدة وذلك لتغيير الرطوبة النسبية للهواء من اجة من أقل من 5٪ إلى أكبر من 95٪ ربط منفذ فقاعة المياه إلى مدخل الهواء اقدم من أنبوب نافيون. توصيل منفذ مفاعل أنبوب التدفق بمدخل العينات الرئيسي من أنبوب نافيون.قم بتوصيل مستشعر الرطوبة النسبي بمأخذ أنبوب نافيون. لقياس الرطوبة النسبية للهواء العينات. قم بتوصيل منفذ إعداد التحكم النسبي في الرطوبة بمدخل محلل التنقل التفاضلي.قم بتوصيل منفذ محلل التنقل التفاضلي بمدخل أداة APM بواسطة الأنابيب المقاومة للكهربوستاتية. قم بتوصيل مقبِل APM بمُواد جسيمات التكثيف. قم بتشغيل أداة APM وصندوق التحكم APM عن طريق الضغط على أزرار الطاقة الخاصة.انقر فوق الزر البعيد على مربع التحكم APM بحيث يمكن تشغيل الأداة من واجهة البرنامج في الكمبيوتر. قم بتشغيل برنامج التحكم APM. قم بتحميل ملف مسح مسبق مسبق بالنقر فوق الزرين "تحميل" و"ملف" كما هو موضح في الفيديو.انقر فوق الزر ابدأ من برنامج التحكم APM بحيث يبدأ أداة APM لجمع البيانات. تنظيف الركيزة السيليكون من قبل دورة من ماء الميثانول والميثانول مرة أخرى لإزالة أي ملوثات. جفف الركيزة باستخدام تدفق لطيف من النيتروجين.ضع الركيزة النظيفة على القطب الكهربائي لعينات الهباء الجوي نانومتر. تأمين حافة الركيزة مع الشريط للحفاظ على استقرارها أثناء جمع. بدوره على عينات الهباء الجوي نانومتر.تعيين الجهد إلى ناقص 9.9 كيلوفولت. تعيين معدلات تدفق إلى 1.8 لتر في الدقيقة. بعد ذلك، قم بإزالة الركيزة السيليكونية المحملة بالجسيمات التي تم جمعها من عينة الهباء الجوي نانومتر.إجراء مزيد من التحليل للجسيمات على الركيزة مثل مورفولوجيا عن طريق مسح الإلكترون، المجهر أو تحليل السطح. نتائج تمثيلية. وهناك مجموعة من التركيزات العددية والكتلية للجسيمات العضوية التي يمكن إنتاجها اعتماداً على تركيزات ألفا بينين ألفا والأوزون المختارة.وكما هو مبين في هذا الجدول، فإن هذه الظروف تنتج 4.4 زائد أو ناقص 6.3 إلى 6.3 زائد أو ناقص 7 مرات 10 إلى الجزيئات الخمسة لكل سنتيمتر مكعبات وتركيزات جماعية من 10 إلى 10 إلى 4 ميكروغرام لكل متر مكعب على التوالي. ويمكن دراسة تطور الخصائص الدينامية للجسم الجسيمي داخل مفاعل أنبوب التدفق. ويبين هذا الرقم توزيعات القطر لعدد جسيمات الهباء الجوي لهذه التجربة.زاد التركيز إجماليّة رقم و الوضع قطر من الجسيمات مع الإقامة وقت. واستخدمت كتلة الجسيمات وأقطار التنقل لحساب عامل الشكل الديناميكي كاي عبر السكان الفرعية للجسيمات. ويبين هذا الشكل العوامل الديناميكية الشكل للجسيمات الخروج من أنبوب التدفق في أقطار التنقل المختلفة ومستويات الرطوبة.كما تم زيادة RH، كاي انخفض لجميع السكان الثلاثة الوصول إلى قيمة نهائية من 1.02 زائد أو ناقص 01 في 35٪ الرطوبة النسبية، والمقابلة مع عدم اليقين للجسيمات الكروية. مفاعل أنبوب التدفق الموصوف أعلاه هو أداة عظيمة لدراسات الخصائص الفيزيائية أو الكيميائية وتطور الجسيمات العضوية. ومع ذلك، فإن فترة الإقامة القصيرة النسبية وتركيز السلائف العالي يحدان من قدرتها على دراسة الجسيمات العضوية التي تشكلت في ظروف محيطة وثيقة.لقد أظهرنا أن أنبوب التدفق يمكن تركيب الجسيمات عبر مجموعة واسعة جدا من تركيزات الكتلة وعدد من التركيزات ومناسبة جدا للتمييز الجسيمات الإجمالي من التخثر إلى التكثيف. أنبوب التدفق هو أيضا مناسبة لجمع الجسيمات العضوية تحت كتلة عالية نسبيا.

Research

JoVE Journal

Environment

Development of Sulfidogenic Sludge from Marine Sediments and Trichloroethylene Reduction in an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor

تطوير المولدة للكبريتيد الحمأة من الرواسب البحرية والحد من Trichloroethylene في غطاء المفاعل Upflow اللاهوائية الحمأة

The importance of microbial sulfate reduction relies on the various applications that it offers in environmental biotechnology. Engineered sulfate ...

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

VacuSIP، وتحسين أسلوب INEX ل<em&gt; في الموقع</em&gt; قياس الجسيمات والمذاب المركبات التي تتم معالجتها بواسطة مغذيات تعليق النشطة

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and ...

Extraction and Analysis of Microbial Phospholipid Fatty Acids in Soils

استخراج وتحليل الميكروبية الفوسفوليبيدية الأحماض الدهنية في التربة

Phospholipid fatty acids (PLFAs) are key components of microbial cell membranes. The analysis of PLFAs extracted from soils can provide information about ...

Assessment of Labile Organic Carbon in Soil Using Sequential Fumigation Incubation Procedures

تقييم شخص سهل التأقلم الكربون العضوي في التربة عن طريق إجراءات متسلسل التبخير الحضانة

Management practices and environmental changes can alter soil nutrient and carbon cycling. Soil labile organic carbon, a readily decomposable C pool, is ...

A Gusseted Thermogradient Table to Control Soil Temperatures for Evaluating Plant Growth and Monitoring Soil Processes

والجدول Gusseted Thermogradient لتنظيم درجة الحرارة التربة لتقييم نمو النبات ومراقبة العمليات التربة

Thermogradient tables were first developed in the 1950s primarily to test seed germination over a range of temperatures simultaneously without using a ...

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

فهم الذائب المواد العضوية الكيمياء الحيوية من خلال<em&gt; في الموقع</em&gt; المغذيات التلاعب في تيار النظم الإيكولوجية

Dissolved organic matter (DOM) is a highly diverse mixture of molecules providing one of the largest sources of energy and nutrients to stream ecosystems. ...

Comparison of Scale in a Photosynthetic Reactor System for Algal Remediation of Wastewater

مقارنة مقياس في نظام مفاعل الضوئي لعلاج الطحالب من مياه الصرف الصحي

An experimental methodology is presented to compare the performance of two different sized reactors designed for wastewater treatment. In this study, ...

Production and Measurement of Organic Particulate Matter in the Harvard Environmental Chamber

قياس الجسيمات العضوية في قاعة جامعة هارفارد البيئية والإنتاج

The production and the evolution of atmospheric organic particulate matter (PM) are insufficiently understood for accurate simulations of atmospheric ...

Improving Infrared Spectroscopy Characterization of Soil Organic Matter with Spectral Subtractions

تحسين توصيف مطيافية الأشعة تحت الحمراء للمواد العضوية في التربة مع الطرح الطيفي

Soil organic matter (SOM) underlies numerous soil processes and functions. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy detects infrared-active organic ...

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

اختبار الإصابة بالنبات: الرش والجرح بوساطة التلقيح بمسببات الأمراض النباتية رمادية ماجنابورثي

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current ...