Nồng độ ozone, NO, NO2 được phân tích trên hai hệ thống ozone analyzer 49i và NO-NO2-NOx analyzer 49ị Tại vị trí Nguyễn Văn Cừ, mẫu ozone, NO, NO2 được lấy và đo tự động bở hệ thống. Tại các vị trí Linh Trung, Thảo Cầm Viên, Nhà Bè mẫu được lấy vào túi khí và đem về phân tích trên hệ thống.
2.3.1. Phương pháp lấy mẫu
Cách 1: lấy mẫu bằng hệ thống tự động
Mẫu NOx và ozone được lấy tự động nhờ hệ thống bơm bên trong các thiết bị NO- NO2-NOx analyzer 42i và Ozone analyzer 49ị Mỗi hệ thống có đường dẫn khí riêng, đầu vào đặt cách nền nhà 2 m. Mẫu được đưa liên tục qua cái lọc bụi để loại bỏ
bụi và các dị vật rồi đi vào máy Ozone Analyzer 49i để phân tích ozone và NO-NO2- NOx
analyzer 42i để phân tích NO, NO2, NOx.
Cách 2: lấy mẫu bằng túi khí
Việc lấy mẫu bằng túi khí được thực hiện tại các vị trí Linh Trung, Thảo Cầm Viên và Nhà Bè. Mẫu ozone được lấy vào túi Tedlar làm bằng polytetrafluoroethylene (PTFE). Mầu NO, NO2 được lấy vào túi Tedlar làm bằng Polyvinyl Fluoride (PVF). Quy trình lấy mầu theo các bước sau:
Hệ thống làm sạch được lắp như Hình 2. 2. Túi được làm sạch bằng không khí khô và sạch. Không khí đi qua ống thủy tinh chứa silicagen và than hoạt tính được thổi vào túi khí đến 80% dung tích chứa sau đó rút toàn bộ không khí bên trong rạ Lặp lại 2-3 lần. Túi sau khi rút sạch khí được đóng kín cho tới khi lấy mầụ
T Ấ
Lấy mẫu:
Cái lọc được nối vào đầu hút của bơm. Không khí được bơm vào túi với tốc độ 1L/phút cho tới 80% dung tích túị Túi được giữ trong tối tránh ánh sáng. Túi chứa mầu được gắn vào hệ thống Thermo Scientific 49i để phân tích ozone
Hình 2. 3: Sơ đồ lắp ráp thiết bị khi lấy mẫu
2.3.2. Phương pháp phân tích Phân tích ozone Phân tích ozone
Nguyên tắc: Mẫu ozone đi liên tục qua cuvet, tại đó tia UV bước sóng 254 nm được chiếu quạ Các phân tử ozone hấp thu bức xạ UV tại bước sóng 254 nm. Cường độ tia UV đi qua các curvet được đo bằng các điốt quang cảm biến hoặc detector nhân quang và chuyển đổi thành tín hiệu điện. Tương quan trực tiếp giữa cường độ tín hiệu với nồng độ
ozone tuân theo định luật Beer-Lambert:
L = p - K LC
/o Trong đó:
K = hệ số hấp thu phân tử, 308 cm-1 (tại 0oC, 1 atm) L = chiều dài ống hấp thu (cm)
C = nồng độ ozone (ppm)
I = cường độ tia UV của mẫu chứa ozone
I0 = cường độ tia UV của mẫu không chứa ozone
Mẫu đi vào máy sẽ được chia làm hai dòng. Một dòng đi qua ozone scrubber (thiết bị loại ozone) để làm mẫu khí so sánh - Reference (I0) sau đó vào ống hấp thu A, một dòng đi trực tiếp vào ống hấp thu B (Hình 2. 4).
Đèn UV sẽ phát tia UV có bước sóng bằng 254 nm vào hai ống hấp thụ Cường độ tia UV sau khi đi qua ống hấp thu sẽ được detector ghi nhận và chuyển thành tín hiệu điện có cường độ tương ứng nằm khoảng nồng độ đo được chọn trước. ông chứa khí zero sẽ cho tín hiệu I0 và ống còn lại cho tín hiệu I < I0. Tín hiệu cường độ điện của mỗi ống sẽ chuyển về thiết bị thu và ghi lại trong datalogger.
Hệ thống được hiệu chuẩn mỗi sáu tháng một lần bằng khí chuẩn.
Phương pháp phân tích NO-NO2-NOx
Nguyên tắc: Dựa trên đặc tính phản ứng phát quang của NO và O3, với cường độ bức xạ hồng ngoại phát ra tỉ lệ tuyến tính với nồng độ NỌ Bức xạ hồng ngoại là kết quả của phân tử khí NO2 ở trạng thái kích thích điện tử bị phân rã trở về trạng thái năng lượng thấp hơn.
NO + O3 —— NO2 + O2 +hu
NO2 đầu tiên phải được chuyển thành NO trước khi được đo bằng cách sử dụng nguyên lý của phản ứng phát quang hóa học. NO2 được chuyển thành NO nhờ bộ chuyển đổi xúc tác molybdenum được gia nhiệt tời 3250C.
Ệxhoust V1/J11 7 Mode . Sotenoid NO •, - \JC Coovsrtor (NO x Mode) Pressure Tronsducer Ozonotor Cap1lláy WJ13 Reaction Cnamber Lh Anolog Outputs Dìgitoi Outputs Communicotion Protocols Qj Converler
Hình 2. 5: Sơ đồ nguyên lý hoạt động NOx Analyzer 42i
Mẫu khí chứa NO và NO2 cần phân tích được dẫn trong ống Teflon, sau đó đi qua bộ lọc bụi để vào thiết bị qua đầu nối lấy mẫu nằm phía sau máỵ Van solenoid chia mẫu thành 2 dòng. Một đi thẳng vào buồng phản ứng đo trực tiếp NO và dòng còn lại thông qua bộ chuyển đổi NO2
- NO và sau đó vào buồng phản ứng để đo NOx. NO2 sẽ được tính bằng cách lấy tính hiệu
NOx trừ tính hiệu NO và được thực hiện trong
máỵ
Hệ thống được hiệu chuẩn mỗi sáu tháng một lần bằng khí chuẩn.