Quantitation of nine alkyl amines in atmospheric samples: Separating structural isomers by ion chromatography
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Amines are important drivers in particle formation and growth, which has implications for Earth’s climate. In this work, we developed an ion chromatographic (IC) method using sample cation-exchange preconcentration for separating and quantifying the nine most abundant atmospheric alkyl amines (monomethylamine (MMAH+), dimethylamine (DMAH+), trimethylamine (TMAH+), monoethylamine (MEAH+), diethylamine (DEAH+), triethylamine (TEAH+), monopropylamine (MPAH+), isomonopropylamine (iMPAH+), and monobutylamine (MBAH+)). Further, the developed method separates the suite of amines from five common atmospheric inorganic cations (Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+). All 14 cations are greater than 95 % baseline resolved and elute in a runtime of 35 minutes. This paper describes the first successful separation of DEAH+ and TMAH+ by IC and achieves separation between three structural isomer pairs, providing specificity not possible by mass spectrometry. The method detection limits for the alkyl amines are in the picogram per injection range and the method precision (+1 σ) analyzed over 3 months was within 16 % for all the cations. The performance of the IC method for atmospheric application was tested with biomass-burning (BB) particle extracts collected from two forest fire plumes in Canada with large loadings of K+. In extracts of size-resolved BB samples from an aged plume we detected and quantified MMAH+, DMAH+, TMAH+, MEAH+, DEAH+ and TEAH+ in the presence of Na+, NH4+, and K+ at amines to inorganic cations molar ratios ranging from 1 : 2 to 1 : 1000. Quantities of DEAH+ and DMAH+ of 0.2–200 ng m−3 and 3–1200 ng m−3, respectively, were present in the extracts and an unprecedented amines to ammonium molar ratio greater than one was observed in particles with diameters spanning 56–180 nm. Extracts of respirable fine mode particles (PM2.5) from a summer forest fire in British Columbia in 2015 were found to contain iMPAH+, TMAH+, DEAH+ and TEAH+ at molar ratios of 1 : 300 with the dominant cations. The amines to ammonium ratio in a time-series of samples never exceeded 0.15 during the sampling of the plume. These results demonstrate the robustness and sensitivity of the developed method when applied to the complex matrix of biomass burning particle samples. The detection of multiple alkyl amines in the analyzed BB samples indicates that this speciation and quantitation approach can be used to constrain BB emission inventories and the biogeochemical cycling of these reduced nitrogen species.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».