Name: production and measurement of organic particulate matter in the harvard environmental chamber
Uploaded: 2018-11-18T12:30:00
Duration: 9 min 46 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Production and Measurement of Organic Particulate Matter in the Harvard Environmental Chamber at JoVE.com

Bu malzemenin Kimya Bölümü, ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) hibe numaradaki 1111418, atmosferik Yerbilimleri bölümü ABD Ulusal Bilim çevresel kimyasal Bilimler Programı tarafından desteklenen çalışma üzerine kuruludur Vakfı (NSF) hibe numarası 1524731 altında aynı zamanda Harvard öğretim Yayın Ödülü. Anıyoruz Pengfei Liu, Qi Chen ve Mikinori adına yararlı tartışmalar ve deneyler ile yardım için yanı sıra Eric video dublaj olduğun için Etcovitch.

Not: Anahtar ölçülen çevre parametreleri Ozon (ozon analizörü), Hayır içerir ve NO2 (NOx Çözümleyicisi), bağıl nem (RH sensör), sıcaklık (tür K ısıl) ve diferansiyel basınç çanta ve odası arasında. Araç Marka malzemeler tablo listelenir. Araçlar tarafından ölçülen çevre parametreler istikrarlı ve deneyler başından önce tasarım gereklilikleri içinde olmalıdır. Çevre odası bir görüş bildirme sistemi sürekli olarak izlemek ve çevre parametreleri, bir deneme seyri boyunca gereksinimleri içinde kadın denetimleri ayarlamak için kullanır.
1. başlamak yordamları
<ol><li>Parametreleri ayarlama ve oksidanlar enjeksiyon<ol>
<li>Geribildirim sistemi (PID) tarafından çevre odası fiziksel parametrelerini ayarlamak. Diferansiyel basınç 4'e ayarlayın Pa (30 mTorr). Basınç çok yüksek veya çok düşük olduğunda, solenoid valfi açar veya kapatır. basınç ayarlama aralığı içinde çanta ayarlamak için.</li>
		<li>Ozon Jeneratör bir ultraviyole lamba kuru havada geçirilerek ozon akışı oluşturmak için açın. Akış hızı son ozon konsantrasyonu HEC içinde 100 App ulaşmak için 0,1 sLpm için ayarlayın. Ozon monitörde açın ve ilgili yazılımı etkinleştirmek.</li>
		<li>Bağıl nem çanta belirlenen değerlere ayarlayın. Belirli bu deneyde, %40 RH kullanın ama RH düzeyini değiştirebilirsiniz < %5 ila % 80. RH sensör ve geribildirim kontrol sistemi, bağıl nem çantada kuru ve nemli hava akış oranını ayarlayarak sabit tutmak. Kuru hava tedarik sıfır hava ücretsiz hidrokarbonlar, su (RH < %1) ve azot oksitleri üretir saf Hava jeneratör tarafından sağlanır. Nemli hava akışını yakınındaki doymuş hava akışı oluşturmak için yüksek saflıkta su (18 MΩ cm) yoluyla kabarcıklanma kuru hava tarafından hazırlanıyor.</li>
		<li>Oda sıcaklığını ayarla 25,0 ±0.1 ° C. Bir iç Klima plenumu paslanmaz çelik tavan belirlenen değerleri içinde sıcaklığı tutmak geribildirim kontrol sistemleri ile havada eşit olarak dağıtır.</li>
		<li>Kararlı olmak çevre diğer parametreler için ve tasarım gereksinimlerini içinde bekleyin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Alıcılar araçların çevre odasına bağlayın. Geliştirilen yazılım Başlat düğmesini tıklatarak başlatın. Geribildirim kontrol (Şekil 2) entegre geliştirilen yazılım üzerinde görüntülenen gerçek zamanlı verileri kontrol edin.</li>
	<li>Tüm aletleri üzerinde açın ve onları tamamen ısınmak bekleyin.</li>
</ol>2. tohum parçacık üretimi
Not: tohum parçacık enjeksiyon öncesinde ilk parçacık konsantrasyonu 1 cm-3değil.
<ol><li>Sülfat tohum parçacıkların üretim<ol>
<li>Monodisperse yarı kuru sülfat parçacıkların torba, hem daha iyi ortam koşulları simüle etmek için hem de ikincil organik maddeler condensational büyümesi için aracı olarak hareket etmek içine enjekte. Tohum parçacıklar enjeksiyon aşağıdaki gibi yapılır.</li>
		<li>Amonyum sülfat (0,01 g) yüksek saflıkta su (18 MΩ∙cm) 100 mL volumetric flask (NH4) 2SO4 çözüm (0.1 g∙L-1) hazırlamak için geçiyoruz.</li>
		<li>Bir atomizer (NH4) 2SO4 aerosol parçacıkları 3 sLpm akış hızında üretmek için kullanın.</li>
		<li>Bağıl nem getirmek için aerosol aracılığıyla akış bir difüzyon kurutma makinesi (silika jel) aşağı % 10 geçmek.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Tohum parçacık seçimi ve çanta enjeksiyon<ol>
<li>İki kutuplu bir şarj cihazı (85Kr) ile sprey akışı geçmek ve fark hareketlilik Analyzer (DMA) boyutuna seçen ve yarı monodisperse dağıtım tarafından Elektrik hareketlilik hazırlamak. İletim işlev 10:3 DMA içinde bir kılıf sprey akışı kullanarak genişledi. DMA çıkmadan parçacıklar seçili Elektrik hareketlilik çapı 50'den 150 değişir nm bağlı olarak deneme. Tipik sayı toplama aralıkları 4.000 8.000 cm-3.</li>
		<li>Yarı monodisperse aerosol çanta 3 sLpm bir debi ile beslemesi. Çanta bir tarama hareketlilik parçacık Sizer (SMPS) kullanarak çıkmadan parçacıklar izlemek. Kararlı olmak için tohum parçacıkların boyutu dağılımı için bekleyin. Parçacık kaybı nedeniyle bükme boru statik yükleri çanta üzerinde olduğu gibi çok az, özellikle parçacıklar boyutları için de bu deneyde kullanılan (100'den daha büyük nm)29,30.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Gaz faz öncüleri enjeksiyon
<ol><li>Enjeksiyon gaz fazlı kara filmin tarih öncesi<ol>
<li>Bir şırınga 1.00 mL izopren çözeltisi çekmek için kullanın. Şırınga üç kez son geri çekilme önce çözüm ile yıkayın.</li>
		<li>Şırınga bir şırınga enjektör yerleştirin. Bir lastik conta ile iğne ucu yuvarlak alt kabı (25 mL) yerleştirin. Şişeye 90 ±1 ° C teyp Isıtma tarafından ön ısı. Şırınga enjeksiyon açın ve uygun bir değer (1.1-4.4 μL∙min-1) ayarlayın. Habercisi gaz fazlı konsantrasyon şırınga enjeksiyon hızı kontrol ederek farklı deneme için ayarlanır. Uzun deneyler için gerektiği gibi şırınga yenileyin.</li>
		<li>2 sLpm buharlaştırmak ve uzak yuvarlak alt şişeye enjekte izopren taşımak için saflaştırılmış hava akışını tanıtmak. Hava akışını şırınga ucunda sesil damlacık damlama balonun içine yerine buharlaşmış yeterli büyüklükte. Sonuç olarak, gaz faz habercisi konsantrasyonu sabit kalır.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Ultraviyole ışıklar içinde HEC anahtarı açın.</li>
</ol>4. enstrüman ölçümü
Not: İzopren ve UV ışığı ile birlikte sülfat tohum parçacıklar üzerine ikincil organik malzemenin üretim yol açar.
<ol><li>Çantayı çıkmadan parçacık numarası-çapı dağılımı<ol>
<li>Çantasından çıkım dayanıklı elektrostatik boru kullanarak örnek.</li>
		<li>Aerosol ölçüm yazılımı başlatın ve yanında tıkırtı üstünde A yeni dosyası oluşturyeni bir dosya oluşturun. Her parametre Şekil 3' te gösterildiği gibi ayarlayın. Çanta yanında tıkırtı üstünde OK düğme çıkmadan parçacıklar numarası-çapı dağılımları kaydedin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Organik partikül madde kimyasal karakterizasyonu.<ol>
<li>Paslanmaz çelik torba örnekleme vanayı aç. Yüksek çözünürlüklü bir uçuş saat Aerosol kütle spektrometre (HR-ToF-AMS) örneklenmiş aerosol akışında.</li>
		<li>Veri toplama yazılımı üzerinde (Şekil 4) panelinin sol alt Al düğmesini tıklatarak başlatın. Yüksek çözünürlüklü kitle spectra organik PM deneyler saat boyunca kaydedilir. Toplam Organik kütle konsantrasyonu da elde edilir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Gaz fazlı türler karakterizasyonu<ol>
<li>PTFE Teflon tüp torba örnekleme vanayı aç. Örneklenen akışı bir Proton-Transfer-reaksiyonu uçuş zaman kütle spektrometre (PTR-TOF-MS) için yönlendirilir. Sudan daha yüksek bir proton yakınlık sahip gaz halinde olan yakıtlar türlerin kitle spectra elde edilir.</li>
		<li>PTR-TOF-Bayan PTR-Manageryazılımı Şekil 5 ' te gösterilen İyon kaynağı, parametre ayarlarını kullanın. Veri toplama TofDAQ Viewer yazılımı açılır menüde edinme erişme ve ardından Starttuşuna basarak başlatın. Bu yazılım sayesinde her iyon zaman dizi kaydedin.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. deney ve çanta temizlik sonu
<ol><li>Gaz fazlı öncüleri ve aerosol tohum parçacıklar enjeksiyon durdurmak.</li>
	<li>Birkaç gün için sürekli saf hava 40 L∙min-1 torba içine enjekte. Tüm ultraviyole ışığı aç. Ozon konsantrasyonu için 600 App ve sıcaklık 40 ° C'ye Böylece, bir saldırgan oksidasyon ortam çanta girecek birkaç gün boyunca korunur. Sayı toplama odası içinde parçacıkların daha az 0.2 cm-3 olduğunda odası temiz kabul edilir ve sonraki deneme için kullanılabilir.</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, 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, 389-430 (1992).</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>Zaveri, R. A., Easter, R. C., Shilling, J. E., 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=Modeling+kinetic+partitioning+of+secondary+organic+aerosol+and+size+distribution+dynamics:+representing+effects+of+volatility,+phase+state,+and+particle-phase+reaction.">Modeling kinetic partitioning of secondary organic aerosol and size distribution dynamics: representing effects of volatility, phase state, and particle-phase reaction.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. , 5153-5181 (2014).</li><li>Shiraiwa, M., Berkemeier, T., Schilling-Fahnestock, K. A., Seinfeld, J. H., P&#246;schl, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+corridors+and+kinetic+regimes+in+the+multiphase+chemical+evolution+of+secondary+organic+aerosol.">Molecular corridors and kinetic regimes in the multiphase chemical evolution of secondary organic aerosol.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. 14, 8323-8341 (2014).</li><li>Ziemann, P. J., Atkinson, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics,+products,+and+mechanisms+of+secondary+organic+aerosol+formation.">Kinetics, products, and mechanisms of secondary organic aerosol formation.</a> Chemical Society Reviews. 41, 6582-6605 (2012).</li><li>Chen, Q., Liu, Y., Donahue, N. M., Shilling, J. E., 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=Particle-Phase+Chemistry+of+Secondary+Organic+Material:+Modeled+Compared+to+Measured+O:C+and+H:C+Elemental+Ratios+Provide+Constraints.">Particle-Phase Chemistry of Secondary Organic Material: Modeled Compared to Measured O:C and H:C Elemental Ratios Provide Constraints.</a> Environmental Science and Technology. 45, 4763-4770 (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>Jimenez, J. 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=Evolution+of+organic+aerosols+in+the+atmosphere.">Evolution of organic aerosols in the atmosphere.</a> Science. 326, 1525-1529 (2009).</li><li>Goldstein, A. H., Galbally, I. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Known+and+unexplored+organic+constituents+in+the+earth's+atmosphere.">Known and unexplored organic constituents in the earth's atmosphere.</a> Environmental Science and Technology. 41, 1514-1521 (2007).</li><li>Martin, S. 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=Sources+and+properties+of+Amazonian+aerosol+particles.">Sources and properties of Amazonian aerosol particles.</a> Review of Geophysics. 48, RG2002 (2010).</li><li>Zhang, H., Surratt, J. D., Lin, Y. H., Bapat, J., Kamens, R. M. <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+relative+humidity+on+SOA+formation+from+isoprene/NO+photooxidation:+enhancement+of+2-methylglyceric+acid+and+its+corresponding+oligoesters+under+dry+conditions.">Effect of relative humidity on SOA formation from isoprene/NO photooxidation: enhancement of 2-methylglyceric acid and its corresponding oligoesters under dry conditions.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. 11, 6411-6424 (2011).</li><li>Rohrer, 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=Characterisation+of+the+photolytic+HONO-source+in+the+atmosphere+simulation+chamber+SAPHIR.">Characterisation of the photolytic HONO-source in the atmosphere simulation chamber SAPHIR.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. 5, 2189-2201 (2005).</li><li>Cocker, D. R., Flagan, R. C., 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=State-of-the-art+chamber+facility+for+studying+atmospheric+aerosol+chemistry.">State-of-the-art chamber facility for studying atmospheric aerosol chemistry.</a> Environmental Science and Technology. 35, 2594-2601 (2001).</li><li>Shilling, J. E., 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=Loading-dependent+elemental+composition+of+&#945;-pinene+SOA+particles.">Loading-dependent elemental composition of &#945;-pinene SOA particles.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. 9, 771-782 (2009).</li><li>Presto, A. A., Huff Hartz, K. E., Donahue, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Secondary+organic+aerosol+production+from+terpene+ozonolysis.+1.+effect+of+UV+radiation.">Secondary organic aerosol production from terpene ozonolysis. 1. effect of UV radiation.</a> Environmental Science and Technology. 39, 7036-7045 (2005).</li><li>Epstein, S. A., Blair, S. L., Nizkorodov, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+photolysis+of+&#945;-pinene+ozonolysis+secondary+organic+aerosol:+effect+on+particle+mass+and+peroxide+content.">Direct photolysis of &#945;-pinene ozonolysis secondary organic aerosol: effect on particle mass and peroxide content.</a> Environmental Science and Technology. 48, 11251-11258 (2014).</li><li>Boyd, C. 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=Secondary+organic+aerosol+formation+from+the+&#946;-pinene+NO3+system:+effect+of+humidity+and+peroxy+radical+fate.">Secondary organic aerosol formation from the &#946;-pinene+NO3 system: effect of humidity and peroxy radical fate.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. 15, 7497-7522 (2015).</li><li>Xu, L., Kollman, M. S., Song, C., Shilling, J. E., Ng, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+NOx+on+the+volatility+of+secondary+organic+aerosol+from+isoprene+photooxidation.">Effects of NOx on the volatility of secondary organic aerosol from isoprene photooxidation.</a> Environmental Science and Technology. 48, 2253-2262 (2014).</li><li>Loza, C. 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=Characterization+of+vapor+wall+loss+in+laboratory+chambers.">Characterization of vapor wall loss in laboratory chambers.</a> Environmental Science and Technology. 44, 5074-5078 (2010).</li><li>Lin, Y. H., 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=Isoprene+epoxydiols+as+precursors+to+secondary+organic+aerosol+formation:+acid-catalyzed+reactive+uptake+studies+with+authentic+compounds.">Isoprene epoxydiols as precursors to secondary organic aerosol formation: acid-catalyzed reactive uptake studies with authentic compounds.</a> Environmental Science and Technology. 46, 250-258 (2012).</li><li>Martin, S. T., Kuwata, M., Smith, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+analytic+equation+for+the+volume+fraction+of+condensationally+grown+mixed+particles+and+applications+to+secondary+organic+material+produced+in+continuously+mixed+flow+reactors.">An analytic equation for the volume fraction of condensationally grown mixed particles and applications to secondary organic material produced in continuously mixed flow reactors.</a> Aerosol Science and Technology. 48, 803-812 (2014).</li><li>Bateman, A. P., Bertram, A. K., 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=Hygroscopic+Influence+on+the+Semisolid-to-Liquid+Transition+of+Secondary+Organic+Materials.">Hygroscopic Influence on the Semisolid-to-Liquid Transition of Secondary Organic Materials.</a> Journal of Physical Chemistry A. 119, 4386-4395 (2015).</li><li>Shilling, J. E., King, S. M., Mochida, M., Worsnop, D. 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=Mass+spectral+evidence+that+small+changes+in+composition+caused+by+oxidative+aging+processes+alter+aerosol+CCN+properties.">Mass spectral evidence that small changes in composition caused by oxidative aging processes alter aerosol CCN properties.</a> The Journal of Physical Chemistry A. 111, 3358-3368 (2007).</li><li>Smith, M. L., Kuwata, M., 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=Secondary+Organic+Material+Produced+by+the+Dark+Ozonolysis+of+alpha-Pinene+Minimally+Affects+the+Deliquescence+and+Efflorescence+of+Ammonium+Sulfate.">Secondary Organic Material Produced by the Dark Ozonolysis of alpha-Pinene Minimally Affects the Deliquescence and Efflorescence of Ammonium Sulfate.</a> Aerosol Science and Technology. 45, 244-261 (2011).</li><li>King, S. M., Rosenoern, T., Shilling, J. E., Chen, Q., 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=Increased+cloud+activation+potential+of+secondary+organic+aerosol+for+atmospheric+mass+loadings.">Increased cloud activation potential of secondary organic aerosol for atmospheric mass loadings.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. 9, 2959-2971 (2009).</li><li>Shilling, J. E., 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=Particle+mass+yield+in+secondary+organic+aerosol+formed+by+the+dark+ozonolysis+of+&#945;-pinene.">Particle mass yield in secondary organic aerosol formed by the dark ozonolysis of &#945;-pinene.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. 8, 2073-2088 (2008).</li><li>Nguyen, T. K. V., 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=Trends+in+particle-phase+liquid+water+during+the+Southern+Oxidant+and+Aerosol+Study.">Trends in particle-phase liquid water during the Southern Oxidant and Aerosol Study.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. 14, 10911-10930 (2014).</li><li>Nah, T., McVay, R. C., Pierce, J. R., Seinfeld, J. H., Ng, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constraining+uncertainties+in+particle-wall+deposition+correction+during+SOA+formation+in+chamber+experiments.">Constraining uncertainties in particle-wall deposition correction during SOA formation in chamber experiments.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. 17, 2297-2310 (2017).</li><li>Reineking, A., Porstend&#246;rfer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurements+of+Particle+Loss+Functions+in+a+Differential+Mobility+Analyzer+(TSI,+Model+3071)+for+Different+Flow+Rates.">Measurements of Particle Loss Functions in a Differential Mobility Analyzer (TSI, Model 3071) for Different Flow Rates.</a> Aerosol Science and Technology. 5, 483-486 (1986).</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, 3593-3624 (2008).</li><li>Surratt, J. D., 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=Reactive+intermediates+revealed+in+secondary+organic+aerosol+formation+from+isoprene.">Reactive intermediates revealed in secondary organic aerosol formation from isoprene.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 107, 6640-6645 (2010).</li><li>Surratt, J. D., 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+Acidity+on+Secondary+Organic+Aerosol+Formation+from+Isoprene.">Effect of Acidity on Secondary Organic Aerosol Formation from Isoprene.</a> Environmental Science and Technology. 41, 5363-5369 (2007).</li><li>Isaacman-VanWertz, G., 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=Chemical+evolution+of+atmospheric+organic+carbon+over+multiple+generations+of+oxidation.">Chemical evolution of atmospheric organic carbon over multiple generations of oxidation.</a> Nature Chemistry. 10, 462-468 (2018).</li><li>Docherty, K. S., 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=Trends+in+the+oxidation+and+relative+volatility+of+chamber-generated+secondary+organic+aerosol.">Trends in the oxidation and relative volatility of chamber-generated secondary organic aerosol.</a> Aerosol Science and Technology. , 1-13 (2018).</li><li>Wiedensohler, A., 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=Mobility+particle+size+spectrometers:+Calibration+procedures+and+measurement+uncertainties.">Mobility particle size spectrometers: Calibration procedures and measurement uncertainties.</a> Aerosol Science and Technology. 52, 146-164 (2018).</li><li>Warneke, C., de Gouw, J. A., Kuster, W. C., Goldan, P. D., Fall, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+of+Atmospheric+VOC+Measurements+by+Proton-Transfer-+Reaction+Mass+Spectrometry+Using+a+Gas-Chromatographic+Preseparation+Method.">Validation of Atmospheric VOC Measurements by Proton-Transfer- Reaction Mass Spectrometry Using a Gas-Chromatographic Preseparation Method.</a> Environmental Science and Technology. 37, 2494-2501 (2003).</li></ol>

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarının bildirin.

Oluşumu ve organik aerosoller Evrimi anlamak artan önemi teşvik çevre chambers oluşturmak için iyi kontrollü bir ortamda böyle süreçleri taklit yol açar. Şu anda, toplu reaktör modu19,31,32,33,34 at çevre odalarının çoğu temel alan olmuştur iken sürekli karıştırma kullanmak çok az odaları Reaktör modu15,35. Sürekli akış reaktör modunda çevre odası işletim sürekli aerosol için günler ya da haftalar gibi ortam konsantrasyonları örnekleme kolaylığı sağlar. Bu ortam koşulları çok daha iyi kontrollü laboratuvar ayarlarından daha karmaşıktır dikkati çekiyor. Odasında sabit bir değer korunur ise örneğin, ortam sıcaklığı değişiklik gösterir. Gaz ve partiküller odasında reaksiyon zamanı kontrol ve oturma odasının yerine, gerçek dünyada tepki zamanların ulaşan gün ile sınırlı. Blacklights, doğal güneş radyasyonu, yerine kullanımı da OH radikaller oluşturmak ve ortam tepkileri simülasyonu. Ama siyah ışık bazen yüksek konsantrasyonu organik moleküllerin oksidasyon durumunu etkileyebilir ve dikkatle incelenmesi gereken ortam ortamda ile karşılaştırıldığında OH radicles yol açabilir. Ancak, yalnızca bir veya iki değişkene ayarlama ve diğer tüm değişkenler çevre odası aracılığıyla kontrol, biz sistematik olarak bu kimyasal/fiziksel işlemler eğitim görebilirsiniz.
Sürekli odaları karıştırma sömürge önemli adımlardan biri iç basınç odasının en uygun bir Aralık içinde tutmaktır. Yüksek basınç odası içinde gaz ve parçacıkları odası, alçak basınç odası içinde hava ve parçacıklar laboratuardan odanın içine emmek ve kirlenme neden sızıntı neden olur. Basınç göstergesi basınç odasının güvenli değerleri içinde izlemek için gereklidir (< 5 Pa) deneyler seyri boyunca. Başka bir yaygın gözlenen için çevre odası beklenmeyen organik partikül öz çekirdekleşme konudur. Bir daha düşük VOC/oksidan enjeksiyon oranı ya da tohum parçacık yoğun bu fenomen önlemek için gereklidir. Deneyler amacına bağlı, ozon, VOC ve tohum parçacıklar konsantrasyonları bir büyüklük tarafından değişebilir. Aşağıdaki denklemi akış hızı, fenjeksiyon, odanın içine enjekte her türün hesaplamak için kullanılabilir.
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/55685/55685eq1.jpg" style="opacity: 0.9; font-size: 14px;">(1)
nerede chedef ve cilk her odası içinde kontrollerimiz son hedef konsantrasyonu ve kaynaktan oluşturulur kontrollerimiz başlangıç konsantrasyonu temsil eder. Sembolü fToplam odanın içine enjekte edildi tüm türlerin toplam akış temsil.
Başarılı bir şekilde çevre odası işletim ve sonuçlar elde etmek için üçüncü kritik adım her araç önce deneyler kalibre etmektir. SMPS sistem bilinen PSL parçacıklar36boyutunu enjekte edilerek kalibre edilmesi. Hayırx ve ozon analizörü N2ve N2tarafından sırasıyla26seyreltilmiş ozon 10 ppm seyreltilmiş yok silindir 5 ppm kullanılarak kalibre edilmiş. AMS ve PTR-MS için kalibrasyon prosedürleri karmaşıktır ve enstrüman kılavuzları veya önceki edebiyatı27,37bulunabilir.
Yukarıda açıklanan çevre odası kurulum sadece üretim ve organik aerosoller evrimi çalışmak için uygun, organik kaplama gibi gaz enjekte edilerek gaz faz reaksiyonları incelenmesi ile çeşitli parçacıkları kaplama olarak da uygun değil Sadece öncüleri. Bu birden fazla yönde çevre Oda hava kalitesi, iklim değişikliği ve insan sağlığı konuları ile ilgili araştırma alanları çeşitli eğitim esneklik sağlar.

Atmosferik organik partikül madde (PM) biyosfer ve antropojenik aktiviteler1,2tarafından yayılan uçucu organik bileşikler (VOC) oksidasyonunu elde edilir. Bu önemli etkilere rağmen aerosol parçacıkları iklim, insan sağlığı ve görünürlük3, üretim mekanizmaları üzerinde eksik olarak kalması anlaşılır ve karakterize, hem de nitelik ve nicelik. Atmosferik gaz ve parçacık faz türlerin evrimi benzetimini yapmak için mutlaka sınırlı kapsam ve zaman vardır, laboratuar çalışmaları için bir meydan okuma olduğunu. Residence kere ortam ortamlar4,5,6,7'yaptıkları gibi bileşikler gaz ve partiküller aşamasında oksidasyon ve çok fazlı tepki geçirmek için yeterince uzun olmalıdır, 8. Ortam ortam9,10,11temsil eden yeterince düşük konsantrasyonlarda laboratuarda çalışmak için başka bir sorundur. Birçok önemli işlemler konsantrasyonları ile ölçeklendirin. Örneğin, bir Laboratuar deneyinde organik PM aşırı yüksek kütle konsantrasyonu yanlışlıkla gaz faz semivolatile tür parçacık faz bölümleme değiştirebilirsin. Gaz ve parçacık aşamaları bileşimi atmosferik koşullar sigara temsilcisi olabilir. Harvard çevre odası böylece düşük konsantrasyonlarda ve uzun tümleştirme kez için izin bu sorunlar için prensip olarak belirsiz bir zaman ölçeği altında işletilen bir sürekli akışı yapılandırma yaklaşım kullanarak yanıt için tasarlanmıştır sinyal algılama. Odası bilimsel keşif on iki yıl 2018 yılında bir kilometre taşı yıldönümünü kutluyor.
Çevre chambers ışık kaynağı, karıştırma sistemi, boyutu ve birlikte çalışma odaları sayısı akışı göre değişir. Yapay ışık14,15,16,17ile,18 faaliyet kapalı odası yanı sıra doğal güneş ışığı12,13 almak açık odaları ,19,20,21. Bulutlar yanı sıra sıcaklık farkı nedeniyle aydınlatma varyasyonu zorluklar içerir, ancak açık odaları da duvar efektleri tarafından sunulan nispeten büyük ve minimizing eserler inşa edilebilir. Kapalı odalar dikkatle sıcaklık ve bağıl nem kontrol edebilirsiniz ancak yoğunluk ve yapay ışık spektrumu belirli fotokimyasal reaksiyonlar14etkileyebilir doğal güneş ışığından, genellikle farklıdır. Chambers Ayrıca toplu reaktörler veya tamamen karışık Akış reaktörler (CMFR)22olarak çalıştırılabilir. Toplu reaktörler kullanımı ve bakımı genellikle daha kolaydır ama CMFR hafta boyunca, gerektiğinde sinyal tümleştirme için izin ve böylece düşük, atmospherically alakalı konsantrasyonları çalışmak için çalıştırılabilir.
Burada, donanım ve Harvard çevre odası (HEC)7,23,24,25 işletme ayrıntılı olarak açıklanmıştır. HEC bir sabit sıcaklık oda içinde yer alan bir 4.7 m3 PFA Teflon çanta oluşur (2.5 x 2,5 × 2.75 m3)26. Yansıtıcı alüminyum levhalar çok yollu aydınlatma torbadan izin ve böylece photochemistry oranını artırmak için odası iç duvarları kapsar. HEC bir toplam akış oranı 21 sLpm kullanarak ve 3.4 h27bir ortalama ikamet süresi için karşılık gelen bir CMFR olarak işletilmektedir. Sıcaklık, nem ve ozon konsantrasyonu geribildirim denetimler tarafından korunur. Amonyum sülfat parçacıkların tohum tanecik olarak organik bileşenleri inorganik partiküller ortam ortam üzerine yoğunlaşma taklit etmek için kullanılır. İnorganik sülfat parçacıkların modu çapı alan28yılında ölçülen partikül boyutları taklit etmek için 100-200 nm için seçilir. İşlem yordamlar tarafından uygulama ve araştırma sonuçlarını HEC kısa bir tartışma takip görsel bir sunum dahil olmak üzere burada, protokol bölümünde açıklanmıştır.

<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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">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:73px;">Chemyx</td>
			<td style="width:123px;">Fusion Touch 200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:62px;width:223px;">Temperature sensor</td>
			<td style="width:73px;">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:73px;">Brinkmann</td>
			<td style="width:123px;">RC6</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

production and measurement of organic particulate matter in the harvard environmental chamber

Üretim ve atmosferik organik partikül madde (PM) evrimi atmosfer kimyası ve İklim doğru simülasyonları için yeterince anlaşılır. Karmaşık üretim mekanizmaları ve tepki yolları bu zorlu bir araştırma konusu yapmak. Bu sorunları çözmek için yeterli oturma zamanı ve yakın çevredeki öncüleri konsantrasyonları ikincil organik maddeler için sağlayan bir çevre odası gereklidir. Harvard çevre odası (HEC) uçucu organik bileşikler (VOC) gaz ve parçacık faz türlerden üretimini simülasyonu, bu ihtiyaç, hizmet için inşa edilmiştir. HEC 4.7 m3 hacmi ve ortalama ikamet süresi normal çalışma koşullarında 3.4 h vardır. Bu örnek toplama ve veri analizi için gün boyunca belirsiz kararlı durum işlem olanağı sağlayan bir tamamen karışık akış reaktör (CMFR), olarak işletilmektedir. Detaylı olarak bu makalede işlem yordamlar açıklanır. Çeşitli araçları üretilen gaz ve partiküller karakterize etmek için kullanılır. Yüksek çözünürlüklü bir saat mücadele Aerosol kütle spektrometre (HR-ToF-AMS) parçacıklar tanımlamak için kullanılır. Bir Proton-Transfer-reaksiyonu kütle spektrometre (PTR-MS) gaz analizi için kullanılır. Örnek sonuçları Fizikokimyasal özellikleri ve organik atmosferik partiküler madde reaksiyon mekanizmaları ile ilgili uygulamalar çok çeşitli çevresel odası kullanımını göstermek için sunulmuştur.

Organik kütle konsantrasyonu HR-ToF-AMS tarafından bir deneme sırasında kaydedilen zaman dizi örneği Şekil 6' da gösterilmiştir. Deneysel koşullar 490 App izopren ile UV ışık OH oksidan radikal sağlamak için tahrik olduğunu. Kadar 4 s kararlı duruma hakkında deneyden sonra başlangıcı ulaşıldı sonra organik PM kütle konsantrasyonu giderek arttı. Gaz fazlı organik bileşikler evrimi aynı anda+ C4H6O zaman serisi yoğunluğu büyük izopren doğar aynı deneyi altında sinyal PTR-TOF-Bayan Şekil 7 gösterildiği kullanarak incelenmiştir oksidasyon ürünleri (örneğin, metil vinil keton, methacrolein ve çeşitli organik hydroperoxides). Aydınlatma başladı sonra C4H6O+ sinyal yoğunluğu artmış ve kararlı duruma 50 dk sonra ulaşana kadar böylece devam etti.
Şekiller HEC ikincil organik malzemenin zaman evrim gösterir. Enjeksiyon, tepki ve spin kararlı duruma kadar sonra AMS veri parçacıkları organik bileşikler oluşur ve zamanla organik bileşenleri konsantrasyonu artırır gösterir. PTR-MS veri üst habercisi gaz faz kaybolur ve reaksiyon başlatıldıktan sonra ilk nesil ürün türleri görünür göster. Veri Analizi online ve offline ölçümler genellikle kararlı durum dönem üzerinde odaklanın. Türler tarafından süresiz olarak stabil gaz ve parçacık faz konsantrasyonları önemli odası parametrelerdeki geribildirim denetimleriyle CMFR işleminin kullandığından bitirmek için gün gerektiren deney için fırsat vardır. Özetle, HEC atmosfer kimyası benzetimi yapmak ve böylece hipotezler sınamak için kullanılır ve hava kirliliği anlamak için ilgili önemli konularda anlayış, iklim parçacıklar ve aerosoller bile sağlığa etkileri etkiler.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55685/55685fig1.jpg"> Resim 1 . Bir şematik akış diyagramı Harvard çevre odası (HEC). Satırları sprey akışı temsil eden. Sol kapı aynası reaksiyon koşulları izlemek için kullanılan aletler göster. Doğru kapı aynası parçacık karakterize ve faz tür gaz için kullanılan bu araçlar listelenmektedir. Bu rakam üzerinden adapte Kral vd. 26 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55685/55685fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a> 
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55685/55685fig2.jpg"> Resim 2 . Eskiden monitör sıcaklık, ozon, bağıl nem ve basınç, diğer türler arasında geliştirilen program için grafik kullanıcı arabirimi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55685/55685fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55685/55685fig3.jpg"> Şekil 3 . Grafik Kullanıcı arabirimini kullanarak bir SMPS numarası-çapında dağıtım kaydetmek için kullanılan yazılım. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55685/55685fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55685/55685fig4.jpg"> Şekil 4 . Grafik Kullanıcı arabirimi Aerosol kütle spektrometre çalışmasına yazılım. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55685/55685fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55685/55685fig5.jpg"> Şekil 5 . Grafik Kullanıcı arabirimi yazılımının Proton-Transfer-reaksiyonu kütle spektrometre (PTR-MS) kontrol etmek için <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55685/55685fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55685/55685fig6v2.jpg"> Şekil 6 . Örnek olarak karakterize Aerosol kütle spektrometre organik PM ölçülerini. Kırmızı çizgi organik iyonları için toplam sinyal şiddeti temsil eder. Gösterilen veri sonra kısa bir süre izopren enjekte ettiler ve ultraviyole aydınlatma başladı karşılık gelir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55685/55685fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55685/55685fig7v2.jpg"> Şekil 7 . C 4 H 6 O+ iyon sinyal yoğunluğu örneği, büyük, izopren fotoğraf-oksidasyon ölçüm Proton-Transfer-reaksiyonu kütle spektrometresi tarafından ürünü. Sinyal şiddeti 8 dk sonra aydınlatma artmaya başladı ve kararlı duruma 50dk adlı ulaştı <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55685/55685fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Production and Measurement of Organic Particulate Matter in the Harvard Environmental Chamber at JoVE.com

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

Üretim ve Harvard çevre odası organik partikül madde ölçümü

Bu kağıt Harvard çevre odası (HEC) ve gaz halinde olan yakıtlar ölçme ve parçacık türler için ilgili araçları için işlem yordamlar açıklanır. Çevre odası üretmek ve ikincil organik türler özellikle atmosferik organik partikül madde için ilgili organik öncüleri, üretilen eğitim için kullanılır.

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

Bu projenin genel amacı, çevre odasında organik özel madde üretmek ve kimyasal ve fiziksel özelliklerini karakterize etmektir. Harvard Çevre Odası, organik partikül maddelerin oluşumunu ve gaz faz bileşenlerinin ortam koşullarına yakın reaksiyonlarını incelemek üzere kurulmuştur. Bu, oda operasyonlarının onuncu yıldönümü.Bu odanın eşsiz parçası, gün boyunca sürekli devlet çalışması yapmak için şans sağlayan tamamen karışık bir akış reaktörü olarak işletilmektedir. Oda, istikrarlı bir şekilde çalışmasını sağlamak için önemli oda parametrelerini kontrol etmek ve onları sabit tutmak için bir geri besleme sistemi kullanıyor. Gaz ve partikül faz türlerinin konsantrasyonları süresiz olarak sabit kaldığı ndan, bitmesi günler gerektiren çeşitli çevrimiçi ve çevrimdışı ölçümler yapabiliriz.Harvard Çevre Odası, üç bölümden oluşmaktadır. İlk bölüm nesillerin tohum alanları ve uçucu organik bileşikler üretim sistemidir. İkinci bölüm çevre odasının kendisi, üçüncü bölüm ise bu sistemi analiz eden araçtır.Tohum parçacıkları nın kullanılması, Harvard Çevre Odası'ndaki reaksiyonlarda, parçacık fazı organik maddelerin kararlı bir şekilde üretilemesine olanak sağlayan kritik bir tekniktir. Biz özellikle tohum parçacıkları olarak inorganik tuzları seçin ve reaksiyonlarda organik maddeler ile kaplanmış olacak. Daha sonra organik maddeler üzerinde veri analizi yaparız ve inorganik tuzları seçtiğimiz için tohum parçacıklarının paraziti en aza indirilebilir.Laboratuarımızda kullandığımız aletlerden biri, Aerosol Kütle Spektrometresi'nin yüksek çözünürlüklü zamanı veya kısa AMS için. Aerodyne Research tarafından mercelize edilen bir araçtır ve günümüzde hava aracı konuşlandırmaları da dahil olmak üzere hem laboratuvar hem de saha çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. AMS, refrakter olmayan parçacık kimyasal bileşiminin gerçek zamanlı ölçümlerini sağlar ve aynı zamanda uçuşun parçacık süresini ölçerek parçacık boyutu hakkında bilgi sağlayan bir modda da çalıştırılabilir.Kütle Spektrumları'ndaki kimyasal bileşimin büyüklüğü ve bilgileri hakkındaki bilgileri birleştirerek ölçülen iyonlar için kütle iyonomer dağılımları elde edebiliriz. Onlar anahtar ölçülen çevresel parametrelerozon dahil, NO ve NO2, bağıl nem, sıcaklık, ve çanta ve oda arasındaki diferansiyel basınç. Geri bildirim sistemi ile çevre odasının fiziksel parametrelerini ayarlayın.Diferansiyel basıncı dört Pascal veya 30 mini Torr'a ayarlayın. Ozon jeneratörü açın ve kuru havayı ultraviyole lambadan geçirerek ozon akışı oluşturun. Akış hızını dakikada 0,1 standart litreye ayarlayın.Çantanın bağıl nemini belirlenen değerlere ayarlayın. Odanın sıcaklığını 25 artı veya eksi 0,1 santigrat dereceye ayarlayın. Alet girişlerini çevre odasına bağlayın.Başlat düğmesini tıklatarak kendi geliştirdiği yazılımı başlatın. Geri bildirim denetimini entegre eden kendi geliştirdiği yazılımda görüntülenen gerçek zamanlı verileri denetleyin. Tüm aletleri açın ve tamamen ısınmalarını bekleyin.Amonyum sülfat çözeltisi hazırlamak için 100 mililitrelik hacimsel camda yüksek saflıktaki suda amonyum sülfatçözün. Dakikada üç standart litre akış hızında amonyum sülfat parçacıkları üretmek için bir atomizer kullanın. Göreceli nemi %10'a düşürmek için aerosol akışını bir difüzyon diçikten geçirin ve aerosol akışını bipolar şarj cihazı ndan geçirin ve parçacıkları seçmek ve elektrik hareketliliği ile yarı monodimuzed dağılım hazırlamak için diferansiyel hareketlilik analizörü.Bir mililitre isoprene çözeltisini çekmek için şırınga kullanın. Son çekilmeden önce şırıngayı çözeltiyle üç kez durulayın. Şırıngayı şırınga enjektöre yerleştirin.İğne ucunu kauçuk bir contadan yuvarlak dipli bir şişeye yerleştirin. Maadanı 90 artı veya eksi 1 santigrat dereceye önceden ısıtın. Şırınga enjeksiyonunu açın ve uygun bir değere ayarlayın.Öncülün gaz faz konsantrasyonu şırınga enjeksiyon hızını kontrol ederek farklı deney için ayarlanır. Uzun deneyler için şırıngayı gerektiği gibi yenileyin. Buharlaştırmak ve yuvarlak dipli şişeye enjekte edilen İzoprene taşımak için dakikada iki standart litre saflaştırılmış hava akışı tanıyın.Havanın akışı, şırınganın ucundaki sessile damlacık şişeye damlamak yerine buharlaştırılabilecek kadar büyüktür. İzoprene ve UV ışığının birleşimi ikincil organik madde üretimine yol açar. Aerosol ölçüm yazılımını başlatın ve Yeni Dosya Oluştur'a tıklayarak yeni bir dosya oluşturun.Her parametre gösterildiği gibi ayarlanır. Tamam düğmesine tıklayarak torbadan çıkan parçacıkların sayı çap dağılımlarını kaydedin. Uçuş aerosol kütle spektrometresinin yüksek çözünürlüklü zamanını kullanarak aerosol akışını ölçün.Panelin sol alt takimindeki Kazan düğmesine basarak veri toplama yazılımını başlatın. Organik PM'nin yüksek çözünürlüklü kütle spektrumları deneylerin zaman ları boyunca kaydedilir. Toplam organik kütle konsantrasyonu da elde edilir.Çantanın içindeki PTFE Teflon tüpünün örnekleme değerini açın. Örneklenmiş akış, uçuş kütlesi spektrometresinin proton transfer reaksiyon süresine kılavuzdur. Uçuş kütlesi spektrometresinin proton transfer reaksiyon süresinin iyon kaynağının parametre ayarları bu videoda gösterilmiştir.Yazılımınızın üst güvertesinde açılan menü, Edinme erişerek ve sonra Başlat tuşuna basarak veri toplama başlatın. Bu yazılım aracılığıyla her iyon zaman serisini kaydedin. Gaz fazöncüleri ve aerosol tohumu parçacıkları enjeksiyonu durdurun.Birkaç gün boyunca, sürekli torba içine dakikada 40 litre saf hava enjekte. Tüm ultraviyole ışıkları açın. Ozon konsantrasyonu milyarda 600'e ayarlayın ve sıcaklığı 40 dereceye ayarlayın.Bu şekilde, agresif bir oksidasyon ortamı çanta ovmak için birkaç gün korunur. Aerosol kütle spektrometresinden elde edilen veriler kaydedilir ve işlenir. Deneysel koşullar 490 PPB iyoprene uv ışıkları ile açarak oksidan olarak OH radikal sağlamak için vardır.İkincil organik maddelerin kütle konsantrasyonu deneyin başlangıcında artıyordu ve yaklaşık dört saat sonra sabit bir duruma ulaştı. Arsa, çevre odasının gazların öncülerinden SOM üretebildiğini gösteriyor. Oda içindeki gaz fazı organik bileşiklerinin evrimi PTRTOFMS kullanılarak incelenebilir.Izopren foto oksidasyonu üzerine örnek bir deney, yaklaşık 16 PPB izoprenin sürekli olarak odaya konulduğu ile yapılmıştır. Şekil, PTRTOFMS ile ölçülen iyoprenin başlıca oksidasyon ürünlerinden biri olan C4H6O+iyonunun zaman serisini göstermektedir. Deneyin başında, odanın içinde UV ışığı yoktu.Yaklaşık sekiz dakika, UV ışığı açık ve yükselen C4H8O + iyon net bir eğilim vardı. Yaklaşık 50 dakika sonra reaksiyon sabit bir duruma ulaşır. Laboratuvar odası çalışmaları aerosol bilimi alanında çok önemlidir ya da daha geniş anlamda atmosfer bilimleri ve bunun nedeni atmosferde meydana gelen karmaşık kimyasal ve fiziksel olayları kontrollü bir şekilde simüle etmemize ve araştırmamıza olanak sağlamasıdır.Odalı çalışmalar, küresel bazda partikül maddenin baskın bir bileşeni olan SOA gibi ikincil organik aerosollerin oluşumu ve evrimi anlayışımızın geliştirilmesine büyük ölçüde yardımcı olmaktadır. Soa ile ilgili sorulara bakarak bu oda çalışmalarından elde edilen veriler, kimyasal mekanizmaların geliştirilmesine rehberlik etmek için kullanılmış ve modellerde SOA oluşumu ve evrimi için parametreizasyonlarda da kullanılmıştır.

Research

JoVE Journal

Environment

EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. I. Collection of Virus Samples

Enterovirus Kültür ve RT-qPCR Su Norovirüs Oluşum EPA Metot 1615 Ölçüm. Virüs Örneklerinin I. Koleksiyonu

EPA Method 1615 was developed with a goal of providing a standard method for measuring enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. ...

A Whole Cell Bioreporter Approach to Assess Transport and Bioavailability of Organic Contaminants in Water Unsaturated Systems

A Whole Hücre Bioreporter Yaklaşımı Su Doymamış Sistemleri Organik Kontaminantların Taşıma ve Biyoyararlanımını Değerlendirmek için

Bioavailability of contaminants is a prerequisite for their effective biodegradation in soil. The average bulk concentration of a contaminant, however, is ...

EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. II. Total Culturable Virus Assay

Enterovirus Kültür ve RT-qPCR Su Norovirus Oluşum EPA Metot 1615 ölçülmesi. II. Toplam kültürlenebilir virüs Deneyi

A standardized method is required when national studies on virus occurrence in environmental and drinking waters utilize multiple analytical laboratories. ...

EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. Part III. Virus Detection by RT-qPCR

Enterovirüs Kültür ve RT-qPCR Su Norovirus Oluşum EPA Method 1615 Ölçümü. Bölüm III. RT-qPCR Virüs Algılama

EPA Method 1615 measures enteroviruses and noroviruses present in environmental and drinking waters. This method was developed with the goal of having a ...

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, bir Geliştirilmiş INEX Yöntemi için<em&gt; In Situ</em&gt; Partikül Ölçümü ve Çözünmüş bileşikler Aktif Süspansiyon besleme üniteleri İşlenmiş

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

Ekstraksiyon ve Topraklarda Mikrobiyal Fosfolipid Yağ Asitleri Analizi

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

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

Sayesinde Organik Madde biyojeokimya Çözünmüş Anlamak<em&gt; In Situ</em&gt; Akış Ekosistemlerde Besin manipülasyonları

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

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

Üretim ve akış tüp reaktör organik partikül madde ölçümü

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 ...

Improving Infrared Spectroscopy Characterization of Soil Organic Matter with Spectral Subtractions

Spektral Subtractions ile toprak organik madde karakterizasyonu kızılötesi spektroskopi iyileştirilmesi

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

Bitki enfeksiyon Test: Sprey ve bitki patojeni Magnaporthe Grisea ile aşı yara-aracılı

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