消耗臭氧層物質(Ozone-Depleting Substances, ODS)包含多種鹵代烴類,主要用于制冷、清洗和發泡。這些工業生產的化合物能與臭氧發生自由基反應,使平流層臭氧量急劇減少甚至形成臭氧空洞,導致過量紫外線輻射到達地球表面,危及人類和地球生物圈的安全。同時,大部分ODS(包括Halon,CFCs,PFCs,HFCs 和HCFCs等)也是重要的溫室作用氣體。它們能夠吸收某一光譜范圍的地球紅外輻射,而這一光譜范圍的能量不能被二氧化碳(CO2)或水汽吸收。由于鹵代烴分子吸收地球輻射能量的效率比CO2分子高出數千倍,因此即使含量很低,大氣中鹵代烴也對氣候系統的輻射強迫貢獻很大,其中CFCs的變暖潛能是CO2的1萬倍,HFCs約是CO2的140-11700倍,PFCs約是CO2的6500-9200倍。
為了避免臭氧層受到進一步破壞,于1987年發起《蒙特利爾議定書》,在范圍內限制ODS的使用和排放。為了證明《蒙特利爾議定書》的履約成效,需要對大氣環境中的ODS濃度進行*監測和研究。
環境空氣中ODS的含量在ppt(萬億分之一)級別,是普通大氣污染物濃度的千分之一甚至百萬分之一,對靈敏度和精度的要求遠超常規VOC監測方法所能達到的水平。華納創新ODS5-PRO系統是*套商品化的高靈敏度環境空氣ODS監測系統,該系統與*聯合開發,采用雙捕集阱低溫預濃縮進樣系統,以氣相色譜-質聯用儀(GC-MS)為分析儀器,配合全自動化控制系統和軟件平臺,可對大氣中極低含量的CFCs、HCFCs、Halons、HFCs、PFCs、SF6、其他含鹵溶劑(CH3Cl、CH3B、CHCl3、CH3CCl3、C2HCl3、C2Cl4、CCl4)約50種鹵代溫室氣體進行高精度自動化觀測,是世界上對大氣中鹵代溫度氣體分析種類至多、分析精度至高的分析系統之一。
系統主要特點:
1. 大體積進樣
采用高精度質量流控制器控制進樣體積,樣品量可達2L甚至更高,*提高分析精度。
2. 雙捕集阱設計
采用具有寬線性溫度范圍的雙捕集阱,多次進行熱解析和濃縮,可使目標物從干擾組分中得到進一步分離和純化,從而保證樣品分析的高靈敏度和重現性。
3. 超低溫捕集與急速變溫系統
系統內置超低溫制冷系統,低溫達-180℃,可以冷凝大氣中絕大多數含鹵氣體組分,甚至包括沸點極低的含氟氣體。因此可以擴大檢測氣體范圍,也能夠避免不同氣體組分在較高的溫度下在捕集阱中相互反應,從而提高了氣體組分的分析準確度。
系統的急速變溫系統可實現從-180℃至100℃,以及從100℃至-160℃的急速變溫,*提高吸附解析效率。
4. 智能化控制,全自動結果解析
系統配有流程控制軟件和數據采集/處理軟件。
流程控制軟件可通過預設程序,自動控制閥門位置、捕集阱溫度等重要參數以及氣相色譜和質譜的運行,從而實現了系統的全自動智能化運行。
數據采集/處理軟件可自動記錄并存儲譜圖數據,完成譜圖積分、數據處理、結果比對等功能,能夠實現分析結果的自動存儲、數據處理、人工質量控制和自動計算。
系統可監測物種與精度:
序號 | 物種 | 化學式 | 中文名稱 | 環境大氣參考濃度 (ppt) | 監測精度 (%) |
1 | CFC-11 | CFCl3 | 三氯一氟甲烷 | 257 | 1.0 |
2 | CFC-12 | CF2Cl2 | 二氯二氟甲烷 | 546 | 1.0 |
3 | CFC-13 | CF3Cl | 一氯三氟甲烷 | 3 | 4.0 |
4 | CFC-113 | C2F3Cl3 | 1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷 | 80 | 1.0 |
5 | CFC-114 | C2F4Cl2 | 1,2-二氯-1,1,2,2,-四氟乙烷 | 16.5 | 2.0 |
6 | CFC-115 | C2F5Cl | 一氯五氟乙烷 | 8.4 | 2.5 |
7 | H-1211 | CF2BrCl | 一溴一氯二氟甲烷 | 4.5 | 2.0 |
8 | H-1301 | CF3Br | 一溴三氟甲烷 | 3.1 | 3.0 |
9 | H-2402 | C2F4Br2 | 二溴四氟乙烷 | 0.4 | 5.0 |
10 | CCl4 | CCl4 | * | 95 | 2.0 |
11 | 甲基氯亻方 | CH3CCl3 | 1,1,1-三氯乙烷 | 28 | 3.0 |
12 | HCFC-22 | CHF2Cl | 一氯二氟甲烷 | 170 | 1.5 |
13 | HCFC-141b | CH3CFCl2 | 1,1-二氯-1-氟乙烷 | 19 | 2.0 |
14 | HCFC-142b | CH3CF2Cl | 1-氯-1,1-二氟乙烷 | 15 | 2.0 |
15 | 一溴甲烷 | CH3Br | 一溴甲烷 | 10 | 2.0 |
16 | HFC-23 | CHF3 | 三氟甲烷 | 25 | 2.0 |
17 | HFC-32 | CH2F2 | 二氟甲烷 | 3 | 2.5 |
18 | HFC-125 | CHF2CF3 | 五氟乙烷 | 2.9 | 3.0 |
19 | HFC-134a | CH2FCF3 | 1,1,1,2-四氟乙烷 | 29 | 1.5 |
20 | HFC-143a | CH3CF3 | 1,1,1-三氟乙烷 | 6.5 | 3.0 |
21 | HFC-152a | CH3CHF2 | 1,1-二氟乙烷 | 4.2 | 3.0 |
22 | HFC-365mfc | CH3CF2CH2CF3 | 1,1,1,3,3-五氟丁烷 | 1 | 5.0 |
23 | HFC-43-10mee | CF3CHFCHFCF2CF3 | ,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟戊烷 | 0.2 | 20.0 |
24 | 氯亻方 | CHCl3 | 三氯甲火完 | 11 | 2.0 |
25 | 一氯甲烷 | CH3Cl | 一氯甲烷 | 570 | 1.0 |
26 | DCM | CH2Cl2 | 二氯甲烷 | 36 | 2.5 |
27 | PFC-14 | CF4 | 四氟化碳 | 74 | 2.0 |
28 | PFC-116 | C2F6 | 六氟乙烷 | 3.5 | 3.0 |
29 | PFC-218 | C3F8 | 八氟丙烷 | 0.5 | 8.0 |
30 | SF6 | SF6 | 六氟化硫 | 5.3 | 2.0 |
31 | PCE | CCl2CCl2 | 四氯乙烯 | 1.5 | 1.5 |
32 | SO2F2 | SO2F2 | 硫酰氟 | 1 | 5.0 |
33 | 三氟化氮 | NF3 | 三氟化氮 | 1.5 | 12.0 |
34 | CFC-112 | C2Cl4F2 | 1,1,2,2-四氯-1,2-二氟乙烷 | - | 5.0 |
35 | HCFC-123 | CHCl2CF3 | 1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷 | - | 5.0 |
36 | HCFC-124 | C2HClF4 | 1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷 | 1.6 | 5.0 |
37 | HCFC-133a | C2H2ClF3 | 1,1,1-三氟-2-氯乙烷 | - | 10.0 |
38 | HCFC-132b | C2H2F2Cl2 | 1,2-二氯-1,1-二氟乙烷 | - | 10.0 |
39 | 全氟丁烷 | C4F10 | 全氟丁烷 | - | 30.0 |
40 | PFC-318 | C4F8 | 八氟環丁烷 | 1.6 | 2.5 |
41 | 石典甲烷 | CH3I | 石典甲烷 | 1 | 5.0 |
42 | 一氯一溴甲烷 | CH2BrCl | 一氯一溴甲烷 | - | 15.0 |
43 | 二溴甲烷 | CH2Br2 | 二溴甲烷 | - | 2.0 |
44 | 二氯一溴甲烷 | CHBrCl2 | 二氯一溴甲烷 | - | 3.0 |
45 | 三溴甲烷 | CHBr3 | 三溴甲烷 | 3 | 2.0 |
46 | 1,1,1-三氯乙烷 | CH3CCl3 | 1,1,1-三氯乙烷 | - | 3.0 |
47 | 1,1,2-三氯乙烷 | CHClCCl2 | 1,1,2-三氯乙烷 | 0.8 | 8.0 |
48 | 1,1,2,2-四氯乙烷 | C2H2Cl4 | 1,1,2,2-四氯乙烷 | 5.5 | 2.0 |
49 | 乙炔 | C2H2 | 乙炔 | 10-200 | 2.5 |
50 | 乙烯 | C2H4 | 乙烯 | 50-500 | 5.0 |
51 | 乙烷 | C2H6 | 乙烷 | 500 | 2.0 |
52 | 苯 | C6H6 | 苯 | 10-100 | 1.5 |
53 | 甲苯 | C7H8 | 甲苯 | <1-10 | 2.0 |
系統配置:
名稱 | 單位 | 數量 | 備注 |
高靈敏度環境空氣ODS監測系統主機 | 臺 | 1 | |
氣相色譜儀 | 臺 | 1 | |
四級桿質譜儀 | 臺 | 1 | |
質譜儀真空泵 | 臺 | 1 | |
主機真空泵 | 臺 | 1 | |
氦氣凈化器 | 臺 | 1 | |
不間斷電源(UPS) | 臺 | 1 | |
落地式臺架 | 個 | 1 | |
大氣自動采樣泵組 | 臺 | 1 | 可選配置 |
多通道采樣瓶架 | 套 | 1 | 可選配置 |
標準氣體(包含惰性內表面氣瓶) | 個 | 1 | 可選配置 |
電氣及氣體需求:
項目 | 需求 | 備注 |
系統電源 | 220V 10A 獨立供電插座 | |
色譜電源 | 220V 10A 獨立供電插座 | |
質譜電源 | 220V 10A 獨立供電插座 | |
氦氣 | BIP高純氦氣 | 連續運行時建議2瓶并聯使用 |
氮氣 | 純度99.999% 含水量<2ppm | 連續運行時建議4瓶并聯使用 |