Potential interferences in photolytic nitrogen dioxide converters for ambient air monitoring: Evaluation of a prototype
Notice bibliographique
Résumé
Mixing ratios of the criteria air contaminant nitrogen dioxide (NO2) are commonly quantified by reduction to nitric oxide (NO) using a photolytic converter followed by NO-O3 chemiluminescence (CL). In this work, the performance of a photolytic NO2 converter prototype originally designed for continuous emission monitoring and emitting light at 395 nm was evaluated. Mixing ratios of NO2 and NOx (= NO + NO2) entering and exiting the converter were monitored by blue diode laser cavity ring-down spectroscopy (CRDS). The NO2 photolysis frequency was determined by measuring the rate of conversion to NO as a function of converter residence time and found to be 4.2 s−1. A maximum 96% conversion of NO2 to NO over a large dynamic range was achieved at a residence time of (1.5 ± 0.3) s, independent of relative humidity. Interferences from odd nitrogen (NOy) species such as peroxyacyl nitrates (PAN; RC(O)O2NO2), alkyl nitrates (AN; RONO2), nitrous acid (HONO), and nitric acid (HNO3) were evaluated by operating the prototype converter outside its optimum operating range (i.e., at higher pressure and longer residence time) for easier quantification of interferences. Four mechanisms that generate artifacts and interferences were identified as follows: direct photolysis, foremost of HONO at a rate constant of 6% that of NO2; thermal decomposition, primarily of PAN; surface promoted photochemistry; and secondary chemistry in the connecting tubing. These interferences are likely present to a certain degree in all photolytic converters currently in use but are rarely evaluated or reported. Recommendations for improved performance of photolytic converters include operating at lower cell pressure and higher flow rates, thermal management that ideally results in a match of photolysis cell temperature with ambient conditions, and minimization of connecting tubing length. When properly implemented, these interferences can be made negligibly small when measuring NO2 in ambient air.Implications: A new near-UV photolytic converter for measurement of the criteria pollutant nitrogen dioxide (NO2) in ambient air by CL was characterized. Four mechanisms that generate interferences were identified and investigated experimentally: direct photolysis of HONO which occurred at a rate constant 6% that of NO2, thermal decomposition of PAN and N2O5, surface promoted chemistry involving HNO3, and secondary chemistry involving NO in the tubing connecting the converter and CL analyzer. These interferences are predicted to occur in all NO2 P-CL systems but can be avoided by appropriate thermal management and operating at high flow rates.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».