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EDB液滴浮遊装置を用いた大気不均一反応の解明

使用 EDB 液滴悬浮装置阐明大气非均相反应

基本信息

批准号：
12750672
负责人：
原野安土
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究はEDB(Electrostatic Dynamic Balance)によりエアロゾルを空中浮遊させ、大気中で起こる酸性化学種(SO_2)とエアロゾルの吸収・反応(酸化)過程を追跡するを目的とした。EDB装置は印加直流電圧より微小粒子の重量変化を、ズームレンズ付CCDカメラにより粒子の形態変化、ラマン分光から粒子の組成分析をin situに観測することができる。初年度はEDB+ラマン分光装置の作製を主眼に実験を行い、大気環境で重要なカルシウム系粒子(CaCO_3、Ca(OH)_2、CaSO_4)とナトリウム系粒子(Na_2CO_3、Na_2SO_3、Na_2SO_4)の単一微粒子(それぞれ直径100〜20μm)を捕捉し、粒子固有のラマン散乱スペクトルを得た。本年度は反応実験を中心に行い、反応系としては海塩粒子の代表であるNa_2CO_3粒子とSO_2との反応を取り上げた。Na_2CO_3粒子とSO_2の反応では湿度が重要なパラメーターとなるので、Na_2CO_3粒子を高湿度化に置いたときの重量、形態、ラマン散乱の各変化を追跡した。Na_2CO_3は10水和物が安定であるが、実験での重量変化からは湿度と一次粒子の凝集状況によって最終的な含水量が決まった。相対湿度80%以上では、吸着した水分により粒子が潮解し球形になることがCCDカメラで観測された。また水の吸着が起こるとラマンスペクトルはCO_3の固体振動から水溶液中でのCO_3^<2->イオンの振動へと変化した。湿気を帯びたNa_2CO_3粒子にSO_2を導入すると、従来の研究ではNa_2SO_3が生成すると考えられていたが、本研究ではNa_2S_2O_5の強いラマンスペクトルが観測され、Na_2SO_3は観測されなかった。さらに生成Na_2S_2O_5粒子に高湿度下にさらすとNa_2SO_3を生成した。以上の結果よりNa_2CO_3とSO_2の反応において低湿度ではNa_2S_2O_5が、高湿度ではNa_2SO_3が生成することがわかった。今後は更なる反応機構の解明を目的に実験を進めていきたい。本補助金により大気エアロゾル反応機構解明のためのEDBとラマン分光を組み合わせた装置を作製することができた。

This study is based on EDB (Electrostatic Dynamic Balance) Acidic chemical species that float in the air and float in the air (SO_2) The absorption and reaction (acidification) process of the とエアロゾルの traces the するをpurpose とした. The EDB device applies DC voltage to change the weight of tiny particles, and applies CCD to change the morphology of particles, and uses spectroscopy to analyze the composition of particles. situに観measurementすることができる. In the first year, the main eye of the EDB + ラマン spectrometer was produced, and the environmentally important なカルシウム system particle (CaCO_3, Ca(OH)_2, CaSO_4) and the とナトリウム system were produced. Particles (Na_2CO_3, Na_2SO_3, Na_2SO_4) are single microparticles (diameter 100~20μm) and are captured, and particles are inherently scattered and dispersed. This year, the representative of the center of the reaction system, the Na_2CO_3 particle, SO_2, and the reaction system of the reaction system, the Na_2CO_3 particle, were taken out. Na_2CO_3 particles and SO_2 reaction humidity are important, Na _2CO_3 particles are placed in a high humidity environment, and the weight, shape, and scattering of the particles are changed in a traceable manner. Na_2CO_3は10 Water and substance are stable and stable, and the weight of Na_2CO_3 is changed, and the humidity and primary particles are agglomerated, and the final moisture content is determined. When the humidity is above 80%, it can absorb moisture, absorb particles, deliquesce, and deliquesce.また水のsorption がrise こるとラマンスペクトルはCO_3のsolid vibration からwater solution でのCO_3^<2->イオンのvibration へと変化した. Wet 気を帯びたNa_2CO_3 particlesにSO_2をIntroductionすると、従来の ResearchではNa_2SO_3がGenerationするとtestえられていたが, this study is based on the strong いラマンスペクトルがmeasurement of Na_2SO_3は観measurement of されなかった. It produces Na_2S_2O_5 particles under high humidity. It produces Na_2SO_3 particles under high humidity. The above results show that Na_2CO_3 and SO_2 react with low humidity and Na_2S_2O_5 and high humidity produce Na_2CO_3 and SO_2. From now on, we will update the explanation of the purpose of the anti-corruption organization and its purpose. This subsidy is provided by the large-scale anti-corrosion reaction mechanism of the EDB spectrophotometer group and the equipment and equipment of the company.