应用溶蚀器_后置膜系统分析上海大_省略_5_中水溶性离子的组成及采样误差_张攀
PM2.5概况及研究方法
PM2.51、雾霾（含PM2.5）国内外研究现状、水平2、研究方法：采样、分析测试（化学、电镜等）评价方法3、形成机理研究现状、研究方法4、光化学反应研究、实验方法PM2.5的化学物种采样与分析方法定义:PM2.5是指空气动力学直径小于或等于2.5μm 的大气颗粒物。
滤膜采样器的主要部件,包括粒径切割器、常用滤膜、滤膜支撑垫以及采样流量的测量与控制装置等。
气溶胶的物理化学性质(如总粒数浓度、云凝结核浓度、光学系数、密度和平衡态含水量等) 、特定粒径颗粒物的化学成分。
成分:PM2.5主要包括含碳组分、水溶性离子物种以及无机多元素,其中既有性质稳定的组分,也有半挥发性成分,包括硝酸铵、半挥发性有机物(SVOCs)和水蒸气(H2O)PM2.5中的许多无机物质(如水溶性组分2-4SO 、-3NO 、+4NH 和其它无机离子)以及部分有机物在大气中具有吸湿性。
虽然有一些研究尝试采用不同的技术与方法(如微波共振、热力学模拟等)对气溶胶中的含水量进行测量或计算,但目前尚无可靠的技术对大气颗粒物中的含水量进行直接(化学)测量,因此在采样中通常未对H2O 的含量变化加以考虑。
PM2.5中半挥发性无机组分(主要是硝酸铵) 在采样过程中的吸附与挥发问题得到成功解决,而在SVOCs 的采样误差问题上迄今尚未形成统一的认识,有关的采样技术仍在发展之中。
温度、压力和相对湿度等均对NH4NO3的热力学平衡有影响,其中温度的影响最大:当温度低于15℃时,NH4NO3主要以颗粒物的形式存在;当气温高于30℃时,NH4NO3主要以气态HNO3 和NH3的形式存在。
因此,采样过程中温度与压力的变化均可改变NH4NO3的分配平衡。
硝酸铵采样: 在采样器的切割器之后设置扩散溶蚀器(Diffusion denuder)吸收气流中的气态硝酸与NOx 以消除其与Teflon 滤膜上所捕集的颗粒物反应,同时在Teflon 滤膜之后设置一张尼龙滤膜以吸收从Teflon 膜的颗粒物中挥发的硝酸盐离子.有机碳( OC)的采样: 研究认为石英膜与所捕集的颗粒物对有机气体的吸附是主要的,如果不对收集在石英滤膜上的气相成分加以修正,则所测得的碳质颗粒物的含量存在正偏差. 通常在第一个石英膜后再串联一个后置石英膜或在另一个平行的端口设置一个Teflon 膜和一个后置石英膜来进行修正。
PM2.5概况及研究方法
PM2.51、雾霾（含PM2.5）国内外研究现状、水平2、研究方法：采样、分析测试（化学、电镜等）评价方法3、形成机理研究现状、研究方法4、光化学反应研究、实验方法PM2.5的化学物种采样与分析方法定义:PM2.5是指空气动力学直径小于或等于2.5μm 的大气颗粒物。
滤膜采样器的主要部件,包括粒径切割器、常用滤膜、滤膜支撑垫以及采样流量的测量与控制装置等。
气溶胶的物理化学性质(如总粒数浓度、云凝结核浓度、光学系数、密度和平衡态含水量等) 、特定粒径颗粒物的化学成分。
成分:PM2.5主要包括含碳组分、水溶性离子物种以及无机多元素,其中既有性质稳定的组分,也有半挥发性成分,包括硝酸铵、半挥发性有机物(SVOCs)和水蒸气(H2O)PM2.5中的许多无机物质(如水溶性组分2-4SO 、-3NO 、+4NH 和其它无机离子)以及部分有机物在大气中具有吸湿性。
虽然有一些研究尝试采用不同的技术与方法(如微波共振、热力学模拟等)对气溶胶中的含水量进行测量或计算,但目前尚无可靠的技术对大气颗粒物中的含水量进行直接(化学)测量,因此在采样中通常未对H2O 的含量变化加以考虑。
PM2.5中半挥发性无机组分(主要是硝酸铵) 在采样过程中的吸附与挥发问题得到成功解决,而在SVOCs 的采样误差问题上迄今尚未形成统一的认识,有关的采样技术仍在发展之中。
温度、压力和相对湿度等均对NH4NO3的热力学平衡有影响,其中温度的影响最大:当温度低于15℃时,NH4NO3主要以颗粒物的形式存在;当气温高于30℃时,NH4NO3主要以气态HNO3 和NH3的形式存在。
因此,采样过程中温度与压力的变化均可改变NH4NO3的分配平衡。
硝酸铵采样: 在采样器的切割器之后设置扩散溶蚀器(Diffusion denuder)吸收气流中的气态硝酸与NOx 以消除其与Teflon 滤膜上所捕集的颗粒物反应,同时在Teflon 滤膜之后设置一张尼龙滤膜以吸收从Teflon 膜的颗粒物中挥发的硝酸盐离子.有机碳( OC)的采样: 研究认为石英膜与所捕集的颗粒物对有机气体的吸附是主要的,如果不对收集在石英滤膜上的气相成分加以修正,则所测得的碳质颗粒物的含量存在正偏差. 通常在第一个石英膜后再串联一个后置石英膜或在另一个平行的端口设置一个Teflon 膜和一个后置石英膜来进行修正。
应用溶蚀器/后置膜系统分析上海大气PM 2.5 中水溶性离子的组成及采样误差
收稿日期(Received): 2013-01-29; 改回日期(Revised): 2013-02-15; 接受日期(Accepted): 2013-02-25 基金项目: 国家自然科学基金(20877052, 41173097) 作者简介: 张攀(1987–), 男, 硕士研究生, 环境工程专业。E-mail: p.z0810@ * 通讯作者(Corresponding author): FENG Jia-liang, E-mail: fengjialiang@, Tel: +86-21-66137738
子色谱分析建立目标离子的工作曲线。
Geochimica ▌ Vol. 42 ▌ No. 3 ▌ pp. 197-204 ▌ May, 2013
第3期
张 攀等: 应用溶蚀器/后置膜系统分析上海大气 PM2.5 中水溶性离子的组成及采样误差
199
1.3 质量保证与质量控制(QA/QC)
溶蚀器和滤膜涂布、干燥过程中通过在真空干 燥器中通入高纯氮以阻止其与空气的直接接触, 空 白实验结果显示目标离子的空白值小于样品浓度的 5%, 能满足实验要求。重复实验表明离子分析的相 对偏差小于 5%。
ZHANG Pan, ZHONG Mian, GUAN Jing-jing, JING Liang, LI Man, GONG Shi-yi and FENG Jia-liang*
(Institute of Environmental Pollution and Health, School of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China)
聚氧乙烯亲水凝胶骨架片的溶蚀行为
研究论文#聚氧乙烯亲水凝胶骨架片的溶蚀行为聂淑芳 唐 海 郭 宏 潘卫三3沈阳药科大学药学院 辽宁沈阳摘要 目的 研究聚氧乙烯 °∞ 亲水凝胶骨架片的溶蚀行为∀方法 直接压片法制备°∞ 高分子素片 并测定单一和混合°∞ 骨架片在水中的溶蚀速率通过实验和建立数学模型的方法探讨°∞ 相对分子质量与溶蚀速率的关系∀结果 实验结果表明°∞ 骨架片的溶蚀速率与重均分子量遵循经验方程 κΩ Μ1 该式中的指数 1 与理论推导值 1 有较好的吻合 该方程可以有效预测重均分子量范围在 1 ≅ ∗ 1 ≅的单一和混合°∞ 骨架片的溶蚀速率∀结论 °∞ 是一种优良的亲水骨架材料本实验获得的溶蚀规律对于°∞ 亲水凝胶骨架片的设计将具有积极的指导意义∀关键词 聚氧乙烯 亲水凝胶骨架片 溶蚀速率中图分类号 文献标识码 文章编号收稿日期 2 23通讯作者 × ƒ ¬ ∞2Τηεεροσιονβεηαϖιουροφµατριξταβλετσυσινγπολψετηψλενεοξιδεµατριχεσασηψδροπηιλιχπολψµερ∞≥ ∏2 × ° • 23(∆επαρτµεντοφΠηαρµαχευτιχσ,ΣηενψανγΠηαρµαχευτιχαλΥνιϖερσιτψ,Σηενψανγ110016,Χηινα)Αβστραχτ:Αιµ × ∏ √ ∏ ∏ ∏ ∏∏ ¬ °∞ Μετηοδσ °∞ ¬ ∏ ¬ × ∏ °∞ √ ∏ ? 1 ε#× °∞ ∏ √ ¬ Ρεσυλτσ × √ ¬ ∏ 2√ ∏ κΩ Μ1 √ √ ∏ ∏1 ≅ 1 ≅∏∏ ϑ φ ∆ Τ ΞΧ √ °∞ °∞√ ∏ ϑ ΩΜ 1¬ 1 √ ¬ 1 Χονχλυσιον °∞ √ √ × ∏ √ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ √ ∏ ¬ ∏ ∏ ∏ ∏ √ °∞ ∏ √Κεψωορδσ: ¬ ¬#药学学报 ° ∏ ≥在众多的现代药物制剂中 各种低毒高效的功能性高分子在各类药物传递系统的制备中发挥着不可缺少的作用∀随着高分子材料学的发展 可供药用的新聚合物不断增加 亲水性聚合物是其中应用最广的一类∀该类聚合物在水中或消化液中能够膨胀 其特定的结构能保留水分并形成膨胀性水凝胶屏障而控制药物的释放∀对于亲水凝胶骨架片 不管所载药物水溶性如何 在药物释放过程中都会因骨架材料的水化和溶解导致骨架片不同程度的溶蚀 因此考察不同高分子骨架片的溶蚀行为对指导药物剂型设计 尤其是难溶性药物制剂 是很有必要的∀水溶性高分子材料聚氧乙烯 ¬ °∞ 为白色易流动的高聚物 它具有如下结构 _≤2≤2 β相对分子质量小于 万的称为聚乙二醇 °∞ 相对分子质量大于 万的则称为聚氧乙烯 °∞ 是环氧乙烷经多相催化开环聚合而成的一种水溶性高分子均聚物≈ ∀国外有聚氧乙烯树脂 美国药典 版已收载 商品 美国的° ≠ ÷ 日本的 ÷和°∞ ≈ 目前广泛用于双层渗透泵!凝胶骨架片以及生物黏附制剂等各类药物传递系统的开发与研究≈ ∗ ∀而国内有 ∗ 万的聚氧乙烯树脂 但尚无药用规格 本文以其为研究对象 研究其溶蚀规律 希望为加快该辅料在国内药物传递系统 尤其是亲水凝胶骨架片 中的合理应用提供可参考的药剂学资料∀材料与方法材料与仪器聚氧乙烯 °∞ °∞ °∞ °∞ 和°∞ 相对分子质量范围 ≅ ∗ ≅ 上海联胜化工有限公司 其余试剂均为分析纯∀×⁄°单冲式压片机 上海第一制药机械厂 ≥2 智能溶出实验仪 天津大学无线电厂 ∀ΠΕΟ高分子素片的制备将干燥后的°∞ 过 目筛 由于°∞ 具有良好的可压性!流动性 采用直接压片法制备了片重为 ? 的纯高分子素片 直径为 厚度约为 1 ∗ 1 硬度为 ∗ ∀ΠΕΟ骨架片溶蚀性的考察具体操作和数据处理参考文献≈ 转速固定为 # ∀不同型号ΠΕΟ特性黏度和相对分子质量的测定分别取 种型号°∞ 样品适量 用去离子水分别配成不同浓度的溶液 按照中国药典 版 附录∂ 黏度测定法第三法 在 ε下采用乌氏黏度计测定特性黏度 √ ∏ ≈Γ 根据 2 ∏ 方程 ≈Γ Κ ΜΑ√求算°∞ 相对分子质量∀聚合物解纠缠浓度(Χπ,δισ)值的测定≈ 将不同类型的高分子素片分别静置于 ? 1 ε蒸馏水 中 待其完全水化后 将片子取出称重 干燥后再称重 计算完全水化状态下骨架片中剩余的高分子重量 总的吸水量 来估算各高分子链的Χ值∀结果与讨论1ΠΕΟ特性黏度和相对分子质量的测定特性黏度≈Γ 描述的是聚合物和溶剂间的水动力学相互作用 它反映了溶剂使聚合物溶解和膨胀的能力 比浓黏度 Γχ 值随着聚合物的浓度增加而呈线性增加 即Γχ ≈Γ κχ≈Γ χ Γ ΓχΥ τ τχ其中Γ是增比黏度 χ是聚合物的质量浓度 ≈Γ 是特性黏度 κχ是 ∏ 相互作用常数∀κχ代表了聚合物2聚合物与聚合物2水之间的相互作用∀Γ为纯溶剂的黏度 τ为溶液流经时间 τ为溶剂流经时间∀≈Γ 和κχ可以从比浓黏度2聚合物浓度图中的直线回归方程而得 图∀Φιγυρε1 ∏ √ °∞ ∏ ε根据≈Γ 值 并查阅聚氧乙烯在不同温度下水中的Κ和Α值≈ 由 2 ∏ 方程求算聚合物的相对分子质量 结果见表 ∀文献≈ 中列出的均是°∞ 的重均分子量 故本研究中获得的亦为°∞ 的重均分子量∀其原因##聂淑芳等 聚氧乙烯亲水凝胶骨架片的溶蚀行为在于 2 ∏ 方程中聚合物的黏均分子量Μ√ 往往很难从其他实验测得因此常常用最接近 Μ√的重均分子量 Μ 它可以直接测定来代替公式中的 Μ√测定聚合物的Κ和Α值∀当然 如果考察的聚合物为单分散聚合物 那么所有的平均分子量应该相等 Κ和Α就容易测得了 然而这样的聚合物通常是没有的∀Ταβλε1 √ √ ∏ κχ√ ∏ √ °∞ ε° ≈Γ #κχ Μ≅ °∞ 1 1 1 °∞ 1 1 1 °∞ 1 1 1 °∞ 1 1 1 °∞1112 ΠΕΟ骨架片溶蚀性的考察2.1 ΠΕΟ骨架片溶蚀行为的比较图 中显示了高分子材料骨架片的溶蚀行为 从图中可以看出 聚合物的溶出与时间呈良好的线性关系 ρ 1∀Φιγυρε2 °∞ ϖσ ∏? 1 ε ν对溶蚀结果进行零级方程 公式 拟合 表 ∀° ∞ κτ Χ∞其中κ为骨架片的溶蚀速率常数 # Χ为常数∀从结果可以看出 对于同种类型的高分子来说 相对分子质量对溶蚀速率均有显著影响 Π 1随着相对分子质量的增加 溶蚀速率降低∀2.2 ΠΕΟ骨架片溶蚀行为的考察2.2.1 单一ΠΕΟ骨架片的溶蚀行为 对于相对分子质量范围很广的°∞ 来说 骨架片的溶蚀速率与重均分子量之间表现出明显的相关性 即 κΩΜΑ∀将各种型号°∞ 的溶蚀速率与°∞ 的溶蚀速率的比值取对数后≈ ∞ ¬ ∞与各自重均分子量比值的对数≈ Μ ¬ Μ 作图 图根据回归直线的斜率可获得Α值∀Ταβλε2 ∞ ν° ∞# ρ°∞ 1 ? 1 1 °∞1 ? 1 1 °∞ °∞ Β 1 ? 1 1 °∞1 ? 1 1 °∞ °∞ Β 1 ? 1 1 °∞1 ? 1 1 °∞ °∞ Β 1 ? 1 1 °∞1 ? 11Φιγυρε3 ∞ ¬ ∞ ϖσ Μ ¬ Μ√ ∏ °∞ ? 1 ε从结果可以看出 线性关系良好 Α值为 1因此得到 κΩ Μ1∞以上结果提示 对于重均分子量在 1 ≅ ∗ 1 ≅的其他型号°∞ 骨架片根据公式 可以有效预测其在相同实验条件下的溶蚀速率 这对于预测°∞ 骨架片中药物释放速率也有一定的帮助∀2.2.2 混合ΠΕΟ骨架片的溶蚀行为 实验中制备了 种含不同重量比例 °∞ °∞ Β ΒΒ的高分子素片≈片重仍保持 ? 来考察混合°∞ 骨架片的溶蚀行为∀混合高分子的重##药学学报 ° ∏ ≥均分子量 Μ ¬可通过下式计算 Μ ¬ ω Μ ω Μ ω ω计算后的结果为 Μ 1 ≅ Μ1 ≅Μ 1 ≅∀ 种混合°∞骨架片的溶蚀行为和溶蚀速率分别见图 和表可以看出它们仍然遵循单一°∞ 骨架片溶蚀速率的变化规律 即相对分子质量大 溶蚀速率小∀并且混合°∞ 骨架片的溶蚀速率都在公式 模型预测值的? 范围内 图 这充分说明公式 对于不论是单一聚合物还是混合聚合物重均分子量范围在 1 ≅ ∗ 1 ≅ 的°∞ 骨架片的溶蚀速率都能有很好的预测∀该公式提示 将低重均分子量和高重均分子量°∞ 按不同比例混合可以更加灵活地调节骨架片的溶蚀速率 以满足不同释药行为的需要∀Φιγυρε4 ∞ ϖσ Μ1 ∏ °∞ °∞ ? 1 ε3 溶蚀行为的探讨本部分研究主要以物质转运速率方程≈ϑ φ ∆ΤΞΧ∞为基础 通过建立数学模型 从理论上推导聚合物溶蚀量与相对分子质量的关系式 以验证公式 的准确性∀上式中ϑ 是聚合物的溶蚀量 Χ 是聚合物解纠缠浓度 ∆ 是平均扩散系数 Τ是溶剂动力学黏度 Ξ 是介质流体速率 即转速 φ 为常数 其值随着实验装置 如搅拌装置的类型溶剂物体的几何形状 的不同而不同∀通常骨架片在溶出过程中后 个参数值都固定因此只需要推导前两个参数与聚合物相对分子质量Μ的关系式∀3.1 Χπ,δισ与Μ关系式的推导对于亲水凝胶骨架片而言 通常将凝胶层 介质界面的聚合物浓度定义为聚合物解纠缠浓度 Χ 并认为只要骨架片凝胶层中高分子浓度低于Χ 即发生骨架片的溶蚀∀Χ值对于给定聚合物 溶剂和相对分子质量来说是特定的∀根据 Χ 2 Μ 的直线回归方程 图 可获得Χ与Μ的近似关系式Χ#1 ≅Μ 1∞Φιγυρε5 Χ ϖσ Μ∏ °∞ ? 1 ε3.2<∆π>与Μ关系式的推导根据聚合物浓度Χ 值 通常将聚合物溶液分成 类 稀释溶液!半稀释溶液和填充溶液 ∏∏ ∏ ∀前两种代表骨架片外周的高分子扩散层 其中∆ 1 κΤ ΓΣΥΜΑ后一种代表高分子凝胶层 其中∆ ΩΜΧ ∀而高分子溶液的Γ值也受Χ 和Μ两个因素的影响 它们之间也遵循类似的指数关系 即ΓΩΧ Μ唯一不同的是Γ与Χ 和Μ呈正相关 而∆ 与Χ 和Μ呈负相关≈ ∀以上现象提示 Γ与Μ和Χ 之间建立的关系式经过类推后可应用于∆ ∀因此作者以聚合物溶液黏度Γ为切入点对∆ 的求算进行推导∀已知聚合物溶液的黏度与Χ 的关系遵循下式ΓΥΓ ≈Γ Χ∞可以类推 得到∆ Υ∆ ≈Γ ΧΒ∞其中 ∆ 对相对分子质量Μ的依赖性是通过特性黏度≈Γ 来表现∀公式中的∆ 是稀释溶液中聚合物的扩散系数即 ∆ ∆ Μ 1 良溶剂条件下 公式中的≈Γ 可查阅°∞ 在 ε水中的Κ Α表≈≈Γ Υ 1 ≅Μ1∀将两者代入上式后可得∆ ∆ Μ11 ≅Μ1ΧΒ∞##聂淑芳等 聚氧乙烯亲水凝胶骨架片的溶蚀行为为了保证该式与前述高分子填充溶液中∆ ΩΜ Χ相一致 经过线性回归可以确定Β 1 ∀而上式中的Χ 即聚合物浓度曲线 可用 √ 提出的公式≈ 表示 Χ ρ ΧΘρε∏υΘ]ε υυ其中Χ1 ≅Μ1#ρ代表从凝胶层 扩散层界面到扩散层 介质界面的距离∀由该式可得到∆ ρ的最终表达式 ∆ ρ∆ Μ 11 ≅Μ1Χ ρ1∞公式 中的平均扩散系数 ∆ 用下式计算∆Θ τ ∃τ∆ ρ ρ ρΘ τ ∃ τρ ρ∞公式 是对扩散层中聚合物∆ 值从ρ τ 到ρτ ∃进行积分其中 τ 是瞬时的骨架厚度∀ ∆ 随着Μ变化的曲线图 显示在较低Μ时 ∆ 随着Μ升高而迅速降低当Μ变得很大时 ∆ 接近平台值∀从图 中回归方程的斜率得到 ∆ 与Μ的最终关系式为∆ ΩΜ1∞3.3 ϑπ与Μ关系式的确定将以上推导获得的公式 和公式 代入公式中即可得到ϑ与Μ的关系式 ϑ ΩΜ1∞从公式 可明显看出 其指数 1 与前部分°∞ 骨架片溶蚀性实验获得的结果 κΩΜ 1中的指数值 1 很接近 说明本实验中建立的数学模型很好地描述了°∞ 高分子骨架片在水中的溶蚀过程 并且可以有效预测不同相对分子质量°∞ 骨架片的溶蚀速率∀大多数研究证明骨架材料的膨胀性和溶蚀性是控制药物从亲水凝胶骨架片中释放的两个主导因素 因此骨架片的溶蚀速率与药物的释放速率应该存在一定相关性即溶蚀速率快的骨架片其释药速率亦快 但两者并不呈线性相关≈ ∀ϑ 和Μ明显的指数关系式可以很好地解释为什么对于高重均分子量范围的°∞ 骨架片 释药速率受聚合物黏度影响的程度小于低重均分子量范围的°∞ 骨架片 这种现象对于 ° ≤骨架片也存在∀这是因为低相对分子质量聚合物骨架片落在了ϑ 随着Μ升高而显著降低的曲线范围内 而高相对分子质量聚合物骨架片ϑ 随Μ的变化不明显 接近平台区 所以药物释放速率受相对分子质量影响的程度降低∀结论以高分子物质转移公式 ϑ φ ∆ΤΞΧ为基础 结合相应的高分子化学理论 通过建立数学模型可以推导°∞ 骨架片中溶蚀速率与重均分子量之间的理论关系式 该式与实验获得的指数关系式有较好的吻合 从分子理论上解释了°∞ 骨架片的溶蚀过程∀可以预期 本研究中的推导过程对于其他类似具有较广泛相对分子质量范围的新型聚合物溶蚀规律的探讨应同样适用 且获得的溶蚀规律对于设计具有不同释药行为的°∞ 缓!控释骨架片将具有积极的指导意义∀Φιγυρε6 ≤ ∏ ∆ ϖσΜ 2 × ∆ ΩΜ1##药学学报 ° ∏ ≥Ρεφερενχεσ≈ ΠολψµερσινΠηαρµαχευτιχσ 药用高分子材料学 ≈ ≤ ≥ °∏∏≈ ≠ ÷ ΗψδροπηιλιχΠολψµερσ 水溶性高分子 ≈ ≤ ∏ °≈ ≥ ⁄ • °≥ εταλ ∏ ≈ ΑµϑΜεδ83 ≥∏≈ ∏ ⁄ • °≥ εταλ ⁄ ≈° ΥΣΠατ 2 2≈ ≠ ƒ ⁄ ∏ ∏ °∞ ° ≤∏ ¬ ∏ ∏≈ ΠηαρµΡεσ 15≈ ≤ ⁄ ∏ ° ≠ ÷2•≥ ≈ ϑΠηαρµΣχι 84≈ ° ⁄ √ √ ∏ 2 2 ∏≈ ϑΠηαρµΠηαρµαχολ 43≈ ⁄ ≥ •≤ ∏ ∏ ≈° ΥΣΠατ 2 2≈ × ∏ ≠ ≠ ≤¬ 2 ¬ √ ¬√ ∏ ¬ ≈ ϑΧοντρολΡελεασε 58≈ ⁄ ÷≠ ≥ ≠ ° 2 ∏¬ ≈ ΧηινϑΝεω∆ρυγσ 中国新药杂志13≈ ≥ƒ •∏÷ ∏ ƒ εταλ ≥ ∏ ∏ ∏ ∏≈ ΑχταΠηαρµΣιν 药学学报39≈ ×≤ ° ∂° ⁄ ∏∏∏≈ ϑΠηαρµΣχι 84≈ ×≤ ° ∂° ⁄ ∏ ∏¬≈ ϑΠηαρµΣχι 86≈ √ ∂ ΠηψσιχοχηεµιχαλΗψδροδψναµιχσ≈ ∞ ≤##聂淑芳等 聚氧乙烯亲水凝胶骨架片的溶蚀行为。
铝酸钠对镁-锂合金微弧氧化膜耐蚀性的影响
铝酸钠对镁-锂合金微弧氧化膜耐蚀性的影响贾鸣燕;王洋洋;赵红梅;王桂香;颜永得【摘要】为了进一步提高镁-锂合金的理化性能,将不同质量浓度的铝酸钠添加到硅酸盐体系的电解液中,制备出镁-锂合金微弧氧化陶瓷膜.通过对膜层的表面形貌、组成及耐蚀性的研究,分析了铝酸钠的质量浓度对镁-锂合金微弧氧化膜的组成、厚度、结构及性能的影响.研究结果表明:与未添加铝酸钠的微弧氧化膜相比,加入铝酸钠后,微弧氧化膜表面单位面积内的微孔数量减少,孔径明显变小,且其耐蚀性大幅提高.【期刊名称】《电镀与环保》【年(卷),期】2014(034)003【总页数】4页(P34-37)【关键词】镁-锂合金;微弧氧化;硅酸钠;耐蚀性【作者】贾鸣燕;王洋洋;赵红梅;王桂香;颜永得【作者单位】哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院超轻材料与表面工程教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院超轻材料与表面工程教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院超轻材料与表面工程教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院超轻材料与表面工程教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院超轻材料与表面工程教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TG174镁－锂合金因具有优良的机械性能，被广泛地用于航天、军工、火箭等诸多领域［1］。
但是镁－锂合金的耐蚀性较差，一直制约着其在各领域内的发展。
近几年，人们探索出一些适合镁－锂合金的表面处理技术，包括阳极氧化［2］、钼酸盐转化［3］、锡酸盐转化［4］、微弧氧化［5］及磷酸盐－高锰酸盐转化［6］等。
微弧氧化是一种从传统的阳极氧化技术上发展起来的新型表面处理方法。
它利用电化学方法，通过微区瞬间高温烧结，在镁、铝等有色金属上形成坚硬、致密、耐磨、结合良好、绝缘性优良且耐蚀性好的氧化陶瓷膜，对其实现表面改性。
羟丙基壳聚糖在海水中对碳钢的缓蚀作用
羟丙基壳聚糖在海水中对碳钢的缓蚀作用李言涛;张洁;姜信德;孙海明;侯保荣【摘要】在碱化条件下制备出羟丙基壳聚糖;采用静态失重实验、电化学测试和量子化学计算相结合方法研究了羟丙基壳聚糖对Q235低碳钢在海水中的腐蚀抑制作用,并探讨了缓蚀机理.结果表明,羟丙基壳聚糖在碳钢表面上发生螯合吸附作用形成保护膜,具有较好的缓蚀作用,在50mg/L时缓蚀率达到最高,极化曲线表明羟丙基壳聚糖是以抑制阴极为主的缓蚀剂.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2010(024)008【总页数】5页(P27-30,45)【关键词】羟丙基壳聚糖;缓蚀剂;量子化学;螯合【作者】李言涛;张洁;姜信德;孙海明;侯保荣【作者单位】中国科学院海洋研究所,山东,青岛,266071;济南大学化学化工学院,山东,济南,250022;青岛科技大学,山东,青岛,266042;胜利油田胜利勘查设计研究院有限公司,山东,东营,257026;中国科学院海洋研究所,山东,青岛,266071【正文语种】中文【中图分类】TG174.42壳聚糖又名甲壳胺，其化学名为(1, 4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖。
壳聚糖由于分子结构中存在大量的游离氨基，溶解性大大改观。
壳聚糖上存在较活泼的一级氨基和羟基，能生成许多衍生物，大大提高了在实际中应用价值和范围，己被广泛应用于生物工程、医药、环保、食品、日用化工、国防、农业等诸多高科技领域[1-4]。
在壳聚糖分子链上，与化学性质有关的功能基团是氨基葡萄糖单元上的6位伯羟基、3位仲羟基和2位氨基或乙酰氨基以及糖酐键。
其中，糖酐键比较稳定，不易断裂，也不与其他羟基形成氢键，乙酰氨基化学性质稳定，但参与氢键形成。
所以，通常壳聚糖的化学反应只涉及到两个羟基和氨基。
羟丙基壳聚糖是通过壳聚糖与环氧丙烷的反应在大分子链上导入亲水性的羟丙基，壳聚糖羟丙基化后分子链上留有大量的羟基和氨基，既是强吸水性基团，又可以与交联剂进行交联形成网络结构，溶解性大大改善。
水溶性离子对聚合物有机铬凝胶体系性能的影响研究
水溶性离子对聚合物有机铬凝胶体系性能的影响研究陈腾巍;杨欢;张黄鹤【摘要】用不同离子的水溶液配制聚合物溶液,加入自制有机铬交联剂,形成聚合物有机铬凝胶体系,考察不同水溶性离子对聚合物凝胶体系成胶性能的影响。
聚合物有机铬凝胶体系配方为：聚合物质量浓度为0.15g/L,交联剂质量浓度为0.2g/L。
随着 NaCl 质量浓度的增加,凝胶体系的成胶时间会明显降低,当 NaCl质量浓度超过40g/L时,凝胶强度会变弱；Ca2+、Mg2+会影响聚合物分子线团尺寸,导致成胶时间缩短,凝胶强度降低；Fe2+、S2-会引起聚合物分子降解,严重破坏凝胶形成,其中 Fe2+氧化形成的 Fe3+会占据聚合物分子链上的交联点从而阻碍凝胶形成。
【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2015(000)019【总页数】5页(P11-15)【关键词】水溶性离子;聚合物;有机铬凝胶体系;凝胶性能【作者】陈腾巍;杨欢;张黄鹤【作者单位】长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州 434023;长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州 434023;长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州434023【正文语种】中文【中图分类】TE39随着原油进一步开发，裂岩问题日益严重，常作堵水调剖用的聚合物溶液已经无法满足应用要求。
但在交联剂作用下，聚合物可以形成具有三维网状结构的交联体系［1］。
该体系以其优良的黏弹性，较高的黏度，满足各类应用需要。
常见的交联剂为有机硼交联剂［2］、有机铝交联剂［3］和有机铬交联剂等。
其中，有机硼交联剂是植物胶类水基压裂液的主要交联剂，对聚合物类压裂液的交联效果并不理想，而有机铝交联剂在低pH值下稳定，在高温和高矿化度下易水解，且凝胶不稳定，因此使用范围大受限制。
有机铬交联剂具有交联紧密，形成络合物稳定，解离时间易控制等特点。
而其与聚合物形成的凝胶体系［4］，因其具有较宽的适用温度范围，较好的抗盐性，以及对不同裂缝性底层的良好封堵能力，得以广泛应用。
射频聚焦离子源熔石英高确定去除特性研究
射频聚焦离子源熔石英高确定去除特性研究惠迎雪;刘卫国;马占鹏;张进;周顺【摘要】在离子束抛光工艺过程中,材料确定性去除特性对预测光学元件的各工位材料去除量和驻留时间具有极其重要的作用.采用射频离子源对熔石英光学元件的离子束刻蚀特性进行了研究,利用ZYGO激光干涉仪获得准确的去除函数,系统分析了气体流量、屏栅电压、离子束入射角和工作距离等因素对熔石英去除函数的影响,并分析了各单一工艺因素微小扰动时,材料峰值去除率、半高宽和体积去除率的相对变化率.实验结果表明,相同工作真空条件下,工作气体质量流量的微小变化对去除函数影响极小,在典型的工艺条件下,屏栅电压在±5 V、离子束入射角±1°、工作距离在±0.5 mm范围内变化时,熔石英峰值去除率、体积去除率和峰值半高宽的相对变化均小于5％,去除函数具有较好的确定性和稳定性.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2019(040)002【总页数】7页(P284-290)【关键词】射频离子源;去除函数;离子束抛光;熔石英【作者】惠迎雪;刘卫国;马占鹏;张进;周顺【作者单位】西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,陕西西安710021;西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,陕西西安710021;西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,陕西西安710021;西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,陕西西安710021;西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】TN305.2引言离子束修形技术(ion beam figuring， IBF)建立在计算机控制光学表面成形(computer controlled optical surfacing， CCOS)基础之上[1-3]，在计算机的控制下，通过控制离子束在各加工区域的驻留时间，可将对元件材料的去除量精确地控制在原子量级，具有纳米、亚纳米级别的加工精度，与传统的光学加工相比具有明显优点[4-6]，无载荷效应和边缘效应，在刻蚀过程中，由于离子束与光学元件表面微弱的相互作用，几乎不会引入表面及亚表面亚损伤。
HF 酸对玻璃浅层蚀刻模型的研究
HF 酸对玻璃浅层蚀刻模型的研究秦静;庞东;袁騉;李椿方;刘通【摘要】In order to control the reaction of HF/SiO2 system and realize an accurate fabrication of precise element and glass handiwork, the chemical reaction mechanism and kinetics were discussed. The major factors to affect the etching process were investigated, such as concentration of HF, temperature and time. Combined with power law model, a superficial chemical etching model was established to describe the etching technology. Then the model was verified at 10 ℃and 20 ℃ wi th four different concentrations of HF. Analog curve plotted by the mathematical model was compared with experimental data. The results show that the range of error is within 5%. So the superficial chemical etching model has the ability to carry out an accuracy simulation.%为控制石英玻璃与 HF 酸的反应，实现石英玻璃精密元件的化学蚀刻和对石英玻璃工艺品的精确加工，探讨了化学反应机理和腐蚀的动力学过程。
水溶性咪唑啉酰胺对小分子有机酸的缓蚀性能
水溶性咪唑啉酰胺对小分子有机酸的缓蚀性能刘公召;李华宇;杨振声;邱克强【摘要】采用静态挂片失重法、电化学方法、扫描电子显微镜分析研究了水溶性咪唑啉酰胺在小分子有机酸中的缓蚀性能,并考察水溶性咪唑啉酰胺的最佳加入量.结果表明,在甲酸、乙酸质量浓度均为250mg/L的混合溶液中,50℃条件下,水溶性咪唑啉酰胺加入量为15 mg/L时,缓蚀率可达97.1％;极化曲线及阻抗谱测试结果与静态挂片失重法结果一致,通过扫描电镜可以看出水溶性咪唑啉酰胺可以在碳钢表面成膜起到保护作用.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2015(036)010【总页数】5页(P910-913,917)【关键词】咪唑啉酰胺;缓蚀性能;成膜性能;缓蚀率【作者】刘公召;李华宇;杨振声;邱克强【作者单位】沈阳工业大学理学院,沈阳110870;沈阳工业大学理学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料与工程学院,沈阳110870【正文语种】中文【中图分类】TG174.42炼油厂常减压装置的初馏塔顶、常压塔顶和减压塔顶(简称“三顶”)及塔顶的冷凝冷却系统主要存在着低温腐蚀(小于120 ℃)[1]。
早期原油蒸馏“三顶”的腐蚀介质主要是HCl-H2O体系，采用过的缓蚀剂有7019、尼凡丁、兰4-A、乌洛托品(六次甲基四胺)等缓蚀剂[2]，后来由于加工原油中硫含量的升高，腐蚀介质变为HCl-H2S-H2O体系，上述缓蚀剂或因保护膜易被H2S破坏，缓蚀效果较差，或因易在加剂釜底、阀门等处形成阻塞,大多已不被炼油厂采用，目前炼油厂“三顶”普遍采用咪唑啉类缓蚀剂。
近年来由于常减压装置加工的高酸值原油越来越多[1,3-7]，部分炼油厂在蒸馏装置塔顶冷却系统出现小分子有机酸腐蚀问题，形成了HCl-H2S-小分子有机酸-H2O腐蚀体系。
SPE(Society of Petroleum Engineers)和NACE(National Association of Corrosion Engineers)研究发现原油中小分子有机羧酸包括甲酸、乙酸、丙酸等[8-9]。
690耐蚀合金管材晶粒度和碳化物形貌分析用金相侵蚀剂的选择
690耐蚀合金管材晶粒度和碳化物形貌分析用金相侵蚀剂的选择赵卓【摘要】核电蒸发器用690耐蚀合金常采用冷轧方式成型,其退火和时效处理后的晶粒度和碳化物分布与形貌需要采用适当的试剂侵蚀后进行统计分析.常用的10％草酸溶液(质量分数)侵蚀剂不适用于冷轧管材晶粒度分析,而腐蚀性强、难以保存的2％溴-甲醇溶液(体积分数)难以适应批量管材碳化物形貌分析需求.甄选腐蚀性低,易于储存且能有效显示690合金管材显微组织的金相侵蚀剂成为其金相试样制备过程中的重要组成部分.采用光学显微镜和扫描电镜分析了不同金相侵蚀剂显示的退火态和时效态690耐蚀合金管材的奥氏体晶粒和碳化物形貌,从而选择出最佳侵蚀剂.结果表明:采用2 g高锰酸钾+11 mL硫酸+90 mL去离子水溶液化学侵蚀可优先显示奥氏体晶界,便于统计分析退火态690合金管材的晶粒度和晶粒尺寸分布;采用80％磷酸溶液(体积分数)和4％硝酸酒精溶液(体积分数)双重电解侵蚀可替代强腐蚀性的2％溴-甲醇溶液,能够有效显示时效态690合金管材中的碳化物分布与形貌.%The 690 corrosion resistant alloy tubing for nuclear power evaporator is usually produced by cold rolling.The analysis of grain size and carbide distribution and morphology are required after annealing and aging treatment using certain etchants.In practice,10％ (mass fraction) oxalic acid solution seems not to be satisfied for analyzing grain size of cold-rolled tubing.And corrosive 2％ (volume fraction) Br-ethanol solution is not satisfied for the carbide analysis during industrial manufacturing because it is volatile and difficult to store.The selection of new etchants for micmstructure characterization is important during the manufacturing of690 alloy tubing.Effects of etchants on grain size and carbide morphology were investigated by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) for annealing and aging 690 alloy tubing.The results show that the solution of 2 g KMnO4 +11 mL H2SO4+90 mL H2O ssolution attacked the austenite grain boundaries firstly and was convenient for statistic analyzing of the grain size and grain size distribution of annealing 690 alloy tubing.The dual electro-etching method using 80 ％ (volume fraction) Ha PO4 solution and 4 ％ (volume fraction) HNO3 ethanol solution could be a substitute for the corrosive 2％ Br-methonal solution and was effective for revealing the carbide morphology and distribution of aging 690 alloy tubing.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2016(052)012【总页数】5页(P859-863)【关键词】690耐蚀合金管材;侵蚀剂;晶粒度;碳化物【作者】赵卓【作者单位】东北大学材料科学与工程学院,沈阳110819;材料各向异性与织构教育部重点实验室,沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】O658.6镍基耐蚀合金广泛应用在核能和化工领域，其中Ni-Cr-Fe系690合金因其成分简单、组织稳定和耐蚀性能优异，在核反应堆上得到广泛应用[1-3]。
溶蚀开题报告
论文题目：钎剂组成与钎焊工艺对铝硬钎焊溶蚀缺陷影响一、课题研究的意义：1.钎焊焊接的现状与发展钎焊是借助于比母材熔点低的液态钎料填满固态母材间的间隙并相互扩散形成结合的一类连接材料的方法。
尽管钎焊技术出现很早，但其发展确是很缓慢的。
进入20世纪后，其已远远落后于熔焊技术。
30年代后，随着冶金和化工等技术的不断进步，钎焊技术才获得了长足的发展并逐渐成为一种独立的工业生产技术。
随着许多新的钎焊方法的出现，在机械、电机、汽车、电子、能源、航天航空、轻工、家电等领域应用得越来越广。
如机械加工所用的刀具和钻探采掘用的钻头；汽车和拖拉机的水箱、中冷器；家电行业的电视机、收录机、电冰箱、空调器；电子电工行业的印制电路板、微电子器件、通讯用的波导管；轻工行业中的自行车、水壶等。
此为，在原子能工业、航空航天和仪器仪表等领域中的应用实例也不胜枚举。
钎焊技术尤其使用与精密、尺寸微小、结构复杂、接缝曲折、可达性差的构件以及异种材料连接的场合。
2.铝硬钎焊特点铝及其铝合金的钎焊得到广泛的应用，如雷达波导元件、制冷机、的蒸发器、汽车热交换器、空冷器、液压管配件及铝电缆接头等。
此外，日常用的壶、锅及各种容器、器皿等。
在铝及其合金中纯铝和铝锰合金的硬钎焊性最好。
铝硬钎焊时，由于钎料的熔点与母材的熔点相差不大，如钎焊温度控制不当，会造成过度溶蚀，甚至引起母材的熔化。
一些热处理强化的铝合金还可能因钎焊加热引起过时效或退火等软化现象，导致钎焊接头性能降低。
3.铝硬钎焊常用的钎剂钎料和焊接方法1）铝及其铝合金的硬钎焊目前仍使用钎剂去膜。
一般使用氯化物为基的钎剂，其中QJ201具有较好的活性，能充分去除氧化膜，保证钎料的铺展。
炉中钎焊常使用QJ201、QJ207。
近年来，无腐蚀性氟化物钎剂已开始配合铝硅钎料用于炉中钎焊。
它的去膜效果好，其残渣不吸潮，不予母材相互作用，则可增加接头的抗腐蚀性。
但它的熔点高，因而限制了它的使用范围。
2）钎焊铝合金的钎料通常以粉状、膏状、丝状或薄片等形式供应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第42卷 第3期Vol.42, No.3, 197–2042013年5月GEOCHIMICAMay, 2013收稿日期(Received): 2013-01-29; 改回日期(Revised): 2013-02-15; 接受日期(Accepted): 2013-02-25 基金项目: 国家自然科学基金(20877052, 41173097)作者简介: 张攀(1987–), 男, 硕士研究生, 环境工程专业。
E-mail: p.z0810@* 通讯作者(Corresponding author): FENG Jia-liang, E-mail: fengjialiang@, Tel: +86-21-66137738应用溶蚀器/后置膜系统分析上海大气PM 2.5中水溶性离子的组成及采样误差张 攀, 仲 勉, 管晶晶, 荆 亮, 李 曼, 龚识懿, 冯加良*(上海大学 环境与化学工程学院 环境污染与健康研究所, 上海 200444)摘 要: 利用溶蚀器/后置膜采样系统分析了上海市PM 2.5中主要水溶性离子(SO 2-4 、NO - 3 、NH +4 、Cl –)以及大气中NH 3、HNO 3和HCl 的浓度。
结果表明, 上海PM 2.5中SO 2-4 、NO -3 和NH +4 的总浓度为21.55±16.43µg/m 3,其中SO 2-4 是含量最高的水溶性离子, 但冬季时NO - 3 /SO 2-4 比值常大于1, 说明流动源已成为上海PM 2.5主要的污染源; 与溶蚀器/后置膜采样方法相比, 常规Teflon 膜采样中Cl –、NO -3 、NH +4 在夏秋季时存在负误差, 而冬季时存在正误差, SO 2-4 在不同季节均出现正误差; 冬季常规膜采样造成的误差相对较小; 采样期间大气中NH 3、HNO 3和HCl 的浓度范围分别为1.56~20.84 µg/m 3、0.26~2.80 µg/m 3和0.15~1.62 µg/m 3, HNO 3和HCl 浓度具有显著的夏高冬低的季节变化。
关键词: PM 2.5; 水溶性离子; 采样误差; 氨; 上海中图分类号: P593 文献标识码: A 文章编号: 0379-1726(2013)03-0197-08Concentrations and sampling artifacts of water-soluble ions in PM 2.5 in Shanghaisampled using denuder/backup-filter systemZHANG Pan, ZHONG Mian, GUAN Jing-jing, JING Liang, LI Man,GONG Shi-yi and FENG Jia-liang*(Institute of Environmental Pollution and Health, School of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China )Abstract: Denuder/backup-filter sampling system was used to measure the water-soluble ions (SO 2-4 , NO - 3 , NH +4 and Cl –) in PM 2.5, acidic gases and ammonia in the atmosphere in Shanghai. Total concentration of SO 2-4 , NO -3 and NH +4 in PM 2.5 during the sampling periods was high at (21±16) µg/m 3. The high NO - 3 /SO 2-4 ratio in winter (>1)suggested that vehicle emission was the major contributor to PM 2.5 in Shanghai. Comparing with the denuder/backup-filter system, normal sampling with Teflon filter suffered significant negative sampling artifactsfor Cl –, NO - 3 and NH + 4 in summer and autumn, while moderate positive artifacts in winter. SO 2-4 hadpositive sampling artifacts of about 8% in all the sampling periods when collected with normal sampler. Gaseous NH 3, HNO 3 and HCl with concentrations of 1.56–20.84 µg/m 3, 0.26–2.80 µg/m 3 and 0.15–1.62 µg/m 3, respectively, were detected in the atmosphere in Shanghai. HNO 3 and HCl had obviously higher concentrations in summer/autumn than those in winter.Key words: PM 2.5; water-soluble ions; sampling artifacts; ammonia; Shanghai1982013年0 引言PM2.5 (空气动力学直径小于2.5 μm的大气颗粒物, 也称为大气细颗粒物)是我国当今面对的主要的大气污染物, 对人体健康有很大的危害[1], 正受到越来越多的关注。
细颗粒物也是导致大气灰霾频发的主要因素, 其中水溶性离子是散射可见光的主要物质[2]。
同时, PM2.5的干湿沉降已被认识到是水体/湖泊营养物质的重要来源[3]。
因此, 了解PM2.5的化学组成是准确评价大气颗粒物环境影响的基础。
虽然基于颗粒物吸湿增长特性的实时在线方法近年来得到了快速发展, 并已被用于PM2.5化学组成的分析[4], 但已有研究发现在某些情形下在线方法会产生较大的误差[5]。
膜过滤方法仍被绝大多数的研究所采用, 且采样时间通常超过12 h。
采样过程中颗粒-颗粒之间、气体-颗粒之间的相互作用以及半挥发性组分的分解等会导致采样误差的发生, 如铵根离子、硝酸根离子、氯离子和硫酸根离子等主要水溶性离子均可能存在采样误差[6]。
但对膜过滤方法的采样误差的大小及影响因素仍有很多不明确的地方, 尤其是针对国内环境条件的采样误差分析。
本研究用溶蚀器(denuder)/后置膜(backup-filter)采样系统对上海市区的PM2.5及气态组分进行采集, 拟分析PM2.5中主要水溶性离子的浓度与分布, 探讨常规采样过程中的采样误差及其影响因素。
1 材料与方法1.1样品采集采样地点为上海大学闸北校区科技楼楼顶, 距离地面约30 m, 采集时间为2008年的9月、10月和2009年的1月、9月, 每次采集6 d的样品, 每个样品的采集时间为24 h。
4次采样期间的大气日平均温度分布范围分别为24~27 ℃、16~24 ℃、-1~7 ℃和22~27 ℃, 平均26 ℃、19 ℃、4 ℃和25 ℃; 相对湿度日均值范围分别为68%~82%、58%~81%、51%~87%和66%~84%, 平均76%、73%、72%和77%(气象数据取自网站http://www.wunderground. com)。
10月采样期间后三天(23~25日)有一明显的降温过程, 温度由之前的24 ℃降至16~17 ℃; 1月采样过程中前三天(3~5日)气温为6~7 ℃, 相对湿度大于80%, 而8~10日温度降至-1~2 ℃, 相对湿度也降至51%~68%。
采样系统包含2.5 μm粒径切割装置, 进气口后部连接了两种不同性质的哈弗蜂窝式溶蚀器(Harvard honeycomb denuder), 一种用于吸附酸性气体组分如HNO3、HCl和SO2等, 另一种用于吸附碱性气体如NH3, PM2.5颗粒物用特氟龙(Teflon)滤膜(R2PJ047, 2.0 μm孔径, Gelman Science, 美国)采集, 后加两层后置膜, 一层为尼龙膜(Nylon), 用于吸附HNO3和HCl气体, 另一层为柠檬酸涂布的石英膜, 用以吸收NH3, 采样流速为10 L/min。
与此同时, 另一采样器与溶蚀器/后置膜采样系统并排放置, 但按常规方法只用Teflon膜采集PM2.5, 通过两个采样器的比较以分析常规膜采样的误差。
溶蚀器和柠檬酸涂布石英膜的准备参照USEPA 的推荐方法进行[7], 将第一个干净溶蚀器用含有1％Na2CO3与1%甘油的50％H2O+50%甲醇混合溶液涂布, 涂布后的溶蚀器放于真空干燥器内干燥; 第二个溶蚀器用含有4％柠檬酸与2％甘油的甲醇溶液涂布, 涂布后也放入真空干燥器内干燥。
石英膜用含有4％柠檬酸与2％甘油的甲醇溶液涂布。
溶蚀器和滤膜从干燥器中取出后立即装入采样器进行样品采集。
1.2离子分析采样结束后立即对溶蚀器和样品膜进行分析。
其中滤膜直接放入干净聚丙烯塑料瓶中, 加入10 mL的超纯水(Mill-Q, 电阻率>18M), 室温超声抽提20 min, 抽提液经0.45 μm过滤膜过滤后进行离子色谱测定。
溶蚀器用15 mL超纯水浸泡震荡30 min后倒出抽提液过滤后进行离子色谱分析。
离子分析所用仪器为Metrohm双通道离子色谱仪(Metrohm, 瑞士)。
阴离子色谱柱型号为METROSEP A SUPP 5-250, 阳离子色谱柱为METROSEP C2-250, 阴离子淋洗液为 3.2 mmol/L Na2CO3+1.0 mmol/L NaHCO3混合溶液, 阳离子采用的淋洗液为4 mmol/L酒石酸+0.75 mmol/L吡啶二羧酸混合溶液, 阴阳离子柱温均保持在35 ℃。
所测的阴离子包括Cl-、NO-3和SO2-4, 阳离子包括Na+、NH+4、K+、Ca2+和Mg2+, 本文中除NH+4之外的阳离子不做讨论。
离子色谱分析过程中采用外标法进行定量, 通过对0.5、1、2、5和10 μg/g 5种浓度标准溶液的离子色谱分析建立目标离子的工作曲线。