So2 характеристика: Оксид серы группа веществ в которую входят

Содержание

Быстрый и точный анализ SO2 в вине с помощью WineScan SO2

Описание системы
WineScan™ SO2 состоит из анализатора и программного обеспечения Foss Integrator. Вы можете обновить WineScan™ SO2, добавив цветовой модуль (видимого диапазона), а также создать автоматизированную версию с помощью автоматического 2-координатного пробоотборника.

Flex*:

Готовое вино: (этанол, глюкоза/фруктоза, яблочная кислота, летучие кислоты, общая кислотность, pH, свободный диоксид серы, общее содержание диоксида серы)
и
Муст: (pH, яблочная кислота, винная кислота, общая кислотность, Брикс, плотность, свободный диоксид серы, общее содержание диоксида серы)

Auto*:
Готовое вино: (этанол, глюкоза/фруктоза, яблочная кислота, летучие кислоты, общая кислотность, pH, свободный диоксид серы, общее содержание диоксида серы)
Имеются дополнительные калибровки. Одновременно можно анализировать большое количество параметров с неограниченным количеством настраиваемых профилей измерения.

Без включенного анализа SO2: 
Время анализа

30 секунд (без SO2, см. ниже)
Подмешивание предыдущих образцов: <1%
Температура образца: 5 … 35 °C
Объем образца Программируемый 4-25 мл, стандартный объем 7 мл для версии Flex и 8 мл для версии Auto
Оптическая система Герметично закрытая, с контролем влажности
Очистка Автоматическая и программируемая
Процедуры калибровки Корректировка наклона и точки пересечения градуировочной кривой
Опции в программном пакете WinISI™ PLS (частные наименьшие квадраты), модифицированные PLS калибровки и PCA (анализ главных компонентов). Гибкий выбор спектральных интервалов.
При включенном анализе SO2
Время анализа
150 секунд (варианты с временем быстрого гидролиза 86 секунд)
Подмешивание предыдущих образцов: < 2%
Температура образца: 5 … 35 °C
Объем образца Фиксированный 4,2 мл для добавления (полный 8,2 — 29,2 мл)
Гидролизирующее вещество 4 мл 25% фосфорной кислоты
Оптическая система Независимый детектор, герметично закрытый, контроль влажности
Очистка Автоматическая и программируемая
Процедуры калибровки Корректировка наклона и точки пересечения градуировочной кривой
Параметры программы WinISI™ без SO2 – 32 параметра жидких образцов
FTIR-калибратор Программа FTIR-калибратор для разработки PLS-калибровок.
*WineScan Auto комплектуется автоматическим пробоотборником для загруженной лаборатории, в WineScan Flex применяется ручной отбор образцов.
   
Требования к установке
Электропитание 100-240 В~ ± 10% – 50-60 Гц
Энергопотребление Макс. 600 ВА при измерении, 200 ВА в режиме ожидания
Температура окружающей среды 5 … 35 °C
Влажность окружающей среды < 80 % отн., циклическое изменение до 80 % при переходе от низкой к высокой температуре окружающей среды
Масса 89 кг для WineScan Flex; 97,4 кг с 2-координатным пробоотборником
Габариты (В x Ш x Г) 54 × 88 × 47,3 см (без ПК)
Окружающая среда Для достижения наилучших характеристик установите прибор на устойчивую поверхность вдали от чрезмерной и непрерывной вибрации.
Степень защиты IP43 (опциональная защита ПК IP43)
Уровень шума < 70 дБ
Предохранитель T 10.0 A
Категория установки II
Степень загрязнения 2
Высота < 2000 м
Автоматический 2-координатный пробоотборник  
Электропитание 100-240 В~ ± 10% – 50-60 Гц
Масса 8,4 кг
Габариты (В x Ш x Г) 61 × 33 × 50,8 см (с пробоотборным зондом)

Сравнение оксидов серы SO2 и SO3″ по пунктам: 1) Названия 2) Получение (как образуется?) 3)

1) 
SO3-оксид серы(VI), серный ангидрид, ангидрид серной кислоты, триоксид серы.
SO2-оксид серы(IV), сернистый ангидрид, ангидрид сернистой кислоты, диоксид серы.
2)
SO2-в промышленности производят обжигом сульфидных минералов. В лабараторных условиях получают действием сильных кислот на сульфиты и гидросульфиты. Образующаяся сернистая кислота моментально разлагается на сернистый газ и воду.                                     
SO3-в промышленности производится каталитическим окислением кислородом воздуха сернистого ангидрида. В лабараторных условиях получается термическим разложением сульфатов, окисление диоксида серы озоном или диоксиды азота.
3)
SO2- бесцветный газ с резким запахом напоминающим запах зажённой спички. Температура плавления -75,5°C. Температура кипения -10,01°C.
Сжижается при комнатной температуре под давлением. Умеренно растворяется в воде с образованием нестойкой сернистой кислоты. Растворимость в воде-11,5 г/100 мл.
SO3- бесцветная жидкость с резким,удушающим запахом, сильно дымит на воздухе. Температура плавления +16,83°C. Температура кипения +44,9°C.При температурах ниже 16,9 °C застывает с образованием смеси различных кристаллических модификаций твёрдого SO3. Неограниченно растворяется в воде с ней же реагируя.  
4.
h3O+SO2=h3SO3
Na2O+SO2=Na2SO3
NaOH+SO2=NaHSO3
O2+2SO2=2SO3

h3O+SO3=h3SO4
Na2O+SO3=Na2SO4
NaOH+SO3=NaHSO4
5.
Большая часть оксида серы(IV) используется для производства сернистой кислоты. Используется также в виноделии в качестве консерванта (пищевая добавка E220). Так как этот газ убивает микроорганизмы, им окуривают овощехранилища и склады. Оксид серы(IV) используется для отбеливания соломы, шёлка и шерсти, то есть материалов, которые нельзя отбеливать хлором. Применяется он также и в качестве растворителя в лабораториях. При таком его применении следует помнить о возможном содержании в SO2 примесей в виде SO3, h3O, и, как следствие присутствия воды, h3SO4 и h3SO3. Их удаляют пропусканием через растворитель концентрированной h3SO4; это лучше делать под вакуумом или в другой закрытой аппаратуре. Оксид серы(IV) применяется также для получения различных солей сернистой кислоты.

Серный ангидрид используют в основном в производстве серной кислоты и в металлургии.
Вот как-то так.

Анализаторы соотношения h3S и SO2 в хвостовом газе установки Клауса, модели 880-NSL и 900

Анализатор соединений серы модель 880 NSL предназначен для надежного измерения Н2S и SO2 в хвостовом газе установки получения элементарной серы (установки Клауса) и управления ее работой.

Анализатор соединений серы модель 900 предназначен для надежного измерения h3S, SO2, COS, CS2 в хвостовом газе установки получения элементарной серы (установки Клауса) и управления ее работой.

Хвостовым газом называется газ, идущий в печь дожига или в установку доочистки после стадии каталитической конверсии.
Наибольшая эффективность стандартной установки Клауса, соответствующая максимальному извлечению серы, достигается, когда соотношение h3S и SO2 в хвостовом газе близко к стехиометрическому 2:1.

Для управления работой такой установки достаточно измерять содержание h3S и SO2. Для этой задачи оптимальна модель 880-NSL, не имеющая в составе линий пробоотбора. В то же время измерение концентрации COS и CS2, а также динамики этих показателей может дать дополнительную и важную информацию о протекании процесса. Такое измерение обеспечивает анализатор модели 900.

Основная трудность измерения – это сложный фазовый состав хвостового газа, включающий пары серы с температурой точки росы 130°С. Для анализа такого потока анализаторы имеют средства удаления паров серы, включая демистеры и другие необходимые системы. При этом измерительная ячейка поддерживается при температуре, превышающей возможную температуру точки росы.

Если установка получения элементарной серы, помимо процесса Клауса, включает и другие процессы доочистки хвостового газа, например SCOT или SuperClaus, то для правильной работы таких установок соотношение h3S и SO2 может оказаться далеким от стехиометрии. В этом случае для управления процессом необходимо использовать более сложный анализатор модели 900, имеющий традиционную систему пробоотбора, включающую уникальный зонд ASR и электрообогреваемые линии отбора и возврата пробы.

Контроллер анализаторов совмещен с полевым блоком. Анализаторы могут быть объединены в локальную сеть под управлением сервера, оборудованного интерфейсами Modbus, Fieldbus или Ethernet. Сервер имеет доступ через Интернет для удаленного обслуживания специалистами завода-изготовителя или поставщика.

Особенности:

  • Быстрый, многокомпонентный анализ серосодержащих компонентов хвостового газа, необходимых для управления установкой Клауса
  • Измерение на нескольких длинах волн для обеспечения многокомпонентного анализа
  • Отсутствие систем отбора и подготовки пробы для модели 880
  • Уникальный зонд ASR и электрообогреваемые линии отбора пробы для модели 900
  • Изолированные аналоговые и релейные выходные сигналы, программируемые оператором

Технические характеристики

Модель 880-NSL 900
Диапазоны измерения SO2: 0…1%
h3S: 0…2%
h3S: от 0…5000 ppm до 0…10%
SO2: от 0…2500 ppm до 0…10%
CS2: 0…5000 ppm
СOS: 0…5000 ppm
Привиденная погрешность ±2% ±2%
Время отклика менее 10 с 15 с (для линии длиной 3 м)
Рвсход пробы 2 л/мин 5 л/мин
Температура окружающей среды -40…+40 °С +15…+35 °С
Питание 220 В, 50 Гц, 800 ВА 209…264 В, 47…63 Гц, 500 ВА
Взрывозащита 2Expymde[ib]IICT3 X 1ExpydIIBT3 X
Габариты 1040 мм х 920 мм х 310 мм 850 мм х 1150 мм х 300 мм
Масса 90 кг 75 кг

Файлы для скачивания

Продукты извержения вулканов и их воздействие на организм. Справка

Химический состав вулканических газов: водяной пар, диоксид углерода (CO2), оксид углерода (CO), азот (N2), диоксид серы (SO2), оксид серы (SO), газообразная сера (S2), водород (h3), аммиак (Nh4), хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF), сероводород (h3S), метан (Ch5), борная кислота (h4BO3), хлор (Cl), аргон (Ar), преобразованные h3O и СО2. Также присутствуют хлориды щелочных металлов и железа. Состав газов и их концентрация зависят от температуры и от типа земной коры, поэтому они могут меняться в пределах одного вулкана.

Вулканические газы, выделяемые вулканами любого типа, поднимаются в атмосферу и обычно не причиняют вреда, однако частично они могут возвращаться на поверхность земли в виде кислотных дождей.

Вулканы могут испускать значительное количество ядовитых газов даже в интервалах между извержениями.

Двуокись серы

Одним из самых вредных газов является двуокись серы, которая обладает едким запахом и даже при небольшой концентрации раздражает слизистые оболочки носа, горла и глаз. Двуокись серы может распространяться на значительное расстояние от ее источника. Газ реагирует с влажным воздухом, образуя крошечные капли серной кислоты. Эти капли настолько малы, что содержатся в воздухе в виде тонкой взвеси в течение неопределенно долгого времени. Аэрозоль серной кислоты может образовать вулканический смог, качество воздуха при этом часто опускается ниже стандартов. Растительность высыхает на корню, а дождевая вода становится кислотной, загрязняя питьевую воду.

Фтороводород и сероводород

Несмотря на очевидный вред для здоровья, в мире еще не было доказанных случаев гибели людей из-за непосредственного воздействия двуокиси серы. То же самое относится к фтороводороду, другому распространенному вулканическому газу, который может абсорбироваться в частицы пепла и становиться причиной фторового отравления скота. Так, соединения фтора захватываются пепловыми частицами, а при выпадении последних на земную поверхность заражают пастбища и водоемы, вызывая тяжелые заболевания скота. Таким же образом могут быть загрязнены открытые источники водоснабжения населения.

Вулканогенный сероводород, газ с запахом тухлых яиц, был причиной гибели нескольких людей. Сероводород образуется там, где часть летучих серных паров избегает окисления и не превращается в двуокись серы. Он тяжелее воздуха и собирается в естественных углублениях, где представляет серьезную опасность

Углекислый газ

Большая часть жертв вулканических газов приходится на долю углекислого газа. Как и сероводород, он тяжелее воздуха и при пассивной дегазации может накапливаться в опасной для жизни концентрации. В обычном воздухе содержится около 0,5% углекислого газа, а в воздухе, который мы выдыхаем, примерно в два раза больше. Однако если концентрация углекислого газа в воздухе, которым мы вынуждены дышать, достигает 7,5%, это приводит к сонливости и головной боли. Первый документально подтвержденный смертельный инцидент произошел в 1979 году в районе вулканического комплекса Дьенг на острове Ява (Индонезия). Здесь 149 человек, спасавшихся бегством от фреатического извержения, погибли в невидимом облаке углекислого газа, проплывавшем у них на пути. Считается, что газ вырвался из подземной ловушки из-за сейсмических толчков, связанных с извержением.

Жидкие вулканические продукты представляют собой лаву, вышедшую на поверхность.

Характер эффузивных извержений, форма и протяженность лавовых потоков определяется химическим составом, вязкостью, температурой, содержанием летучих веществ.

Твердые породы, образующиеся при остывании лавы, содержат в основном диоксид кремния, оксиды алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, титана и воду. Обычно в лавах содержание каждого из этих компонентов превышает один процент, а многие другие элементы присутствуют в меньшем количестве.

Состав лавы вулкана Эйяфьятлайокудль

Диоксид кремния (SiO2) — 46,99

Оксид алюминия (Al2O3) — 15, 91

Оксид железа (FeO)- 12,12

Оксид марганца (MnO) — 0,19

Оксид магния (MgO) — 6,55

Оксид кальция (CaO) — 10,28

Оксид натрия (Na2O) — 3,11

 

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Оксид калия (K2O) — 0,71

Диоксид титана (TiO2) — 3,32

Оксид фосфора (P2O5) — 0,64

Твердые вулканические продукты образуются при эксклюзивных взрывных извержениях.

При этом образуются вулканические бомбы (застывшие выбросы жидкой лавы), размером 6 см и более. Скопления вулканических бомб — агломераты.

Лапикки («шарик») — размеры 1-5 см — более мелкие продукты выброса — вулканический песок, пепел и пыль. Последняя разносится на тысячи км.

Взрывы дробят и выбрасывают уже отвердевшие вулканические породы и распыляют жидкую лаву, образуя туфы, размеры которых от 1-2 долей мм.

оксид серы(IV) и три типа реакций

Оксид серы(IV) обладает кислотными свойствами, которые проявляются в реакциях с веществами, проявляющими основные свойства. Кислотные свойства проявляются при взаимодействии с водой. При этом образуется раствор сернистой кислоты:

SO2 + h3O=h3SO3

Степень окисления серы в сернистом газе (+4) обусловливает восстановительные и окислительные свойства сернистого газа:

вос-тель: S+4 – 2e => S+6

ок-тель: S+4 + 4e => S0

Восстановительные свойства проявляются в реакциях с сильными окислителями: кислородом, галогенами, азотной кислотой, перманганатом калия и другими. Например:

2SO2 + O2 = 2SO3

S+4 – 2e => S+6             2

O20 + 4e => 2O-2          1

С сильными восстановителями газ проявляет окислительные свойств. Например, если смешать сернистый газ и сероводород, то они взаимодействуют при обычных условиях:

2h3S + SO2 = 3S + 2h3O

S-2 – 2e => S0                                      2

S+4 + 4e => S0                                     1

Сернистая кислота существует только в растворе. Она неустойчива и разлагается на сернистый газ и воду. Сернистая кислота не относится к сильным кислотам. Она является кислотой средней силы и диссоциирует ступенчато. При добавлении к сернистой кислоте щёлочи образуются соли. Сернистая кислота даёт два ряда солей: средние – сульфиты и кислые – гидросульфиты.

Оксид серы(VI)

Триоксид серы проявляется кислотные свойства. Он бурно реагирует с водой, при этом выделяется большое количество теплоты. Эту реакцию используют для получения важнейшего продукта химической промышленности – серной кислоты.

SO3 + h3O = h3SO4

Поскольку сера в триоксиде серы имеет высшую степень окисления, то оксид серы(VI) проявляет окислительные свойства. Например, он окисляет галогениды, неметаллы с низкой электроотрицательностью:

2SO3 + C = 2SO2 + CO2

S+6 + 2e => S+4              2

C0 – 4e => C+4               2

Серная кислота вступает в реакции трёх типов: кислотно-основные, ионообменные, окислительно-восстановительные. Так же активно она взаимодействует с органическими веществами.

Кислотно-основные реакции

Серная кислота проявляет кислотные свойства в реакциях с основаниями и основными оксидами. Эти реакции лучше проводить с разбавленной серной кислотой. Поскольку серная кислота является двухосновной, то она может образовывать как средние соли (сульфаты), так и кислые (гидросульфаты).

Ионообменные реакции

Для серной кислоты характерны ионообменные реакции. При этом она взаимодействует с растворами солей, образуя осадок, слабую кислоту либо выделяя газ. Эти реакции осуществляются с большей скоростью, если брать 45%-ную или ещё более разбавленную серную кислоту. Выделение газа происходит в реакциях с солями неустойчивых кислот, распадающихся с образованием газов (угольной, сернистой, сероводородной) либо с образованием летучих кислот, таких как соляная.

Окислительно-восстановительные реакции

Наиболее ярко серная кислота проявляет свои свойства в окислительно-восстановительных реакциях, так как в её составе сера имеет высшую степень окисления +6. Окислительные свойства серной кислоты можно обнаружить в реакции, например, с медью.

В молекуле серной кислоты два элемента-окислителя: атом серы с С.О. +6 и ионы водорода H+. Медь не может быть окислена водородом в степени окисления +1, но сера может. Это является причиной окисления серной кислотой такого неактивного металла, как медь.

В разбавленных растворах серной кислоты окислителем является преимущественно ион водорода H+. В концентрированных растворах, особенно в горячих, преобладают окислительные свойства серы в степени окисления +6.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Химические свойства кислорода и серы: реакции с металлами и неметаллами
Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspСвойства сложных веществ с содержанием азота: оксиды азота

Газоаналитическая система «Гранат – K» (каротаж)

Газовый каротаж

 

При выполнении комплексных геолого-технологических исследований непосредственно в процессе бурения поисковых и разведочных нефтегазовых скважин, включая высокоскоростное и горизонтальное бурение, особую значимость приобретает информативность геологов. И, как следствие этого, — повышенные требования к аналитическим средствам, предоставляющим более полную информацию о процессе бурения в режиме реального времени. В свете изложенного приобретает актуальность использование газоанализаторов с новыми дополнительными возможностями получения информации для газового каротажа.

Получаемая при этом информация, помогает решать следующие задачи:

  • выявление в разрезе бурящейся скважины перспективных нефтенасыщенных пластов-коллекторов;
  • оценка характера насыщенности пласта;
  • выделение зон аномально высоких поровых давлений;
  • предупреждение внезапных выбросов пластового флюида.

 

К недостаткам используемых для проведения газового каротажа в настоящее время хроматографов относится настроенность на решение конкретной задачи. Для реализации различных методик требуется замена или добавление хроматографических колонок, детекторов, изменение режимов нагрева колонки и продувки газом-носителем.

Газоаналитические системы «Гранат-К», кроме решения стандартных задач газового каротажа, имеет дополнительные возможности. Кроме таких характеристик, как пороговая чувствительность, селективность, правильность и повторяемость результатов измерений — присущих другим анализаторам, прибор выполняет одновременный многокомпонентный анализ газовой смеси как по углеводородным, так и по неорганическим компонентам: He, Н2, Н2S, SO2. В основу системы «Гранат-К» положен масс-спектрометрический принцип измерения.

Преимущества «Гранат-К»:

  • большее число возможных анализируемых газовых компонентов
  • меньшая продолжительность цикла анализа
  • меньшее время выхода анализатора на режим
  • меньший расход анализируемой газовой смеси
  • выполнение автоматической калибровки без участия оператора
  • возможность наращивания функций системы без добавления базовой комплектации и др
  • неограниченное время непрерывного анализа
  • компактность и простота управления

 

Метрологические характеристики «Гранат-К»:

 

Компонент Диапазон измерений (% об.) Погрешность измерений (% об.)
Ch5 10-4-100,0 ±0,001
C2H6 10-3-10,0 ±0,001
C3H6 5×10-3-10,0 ±0,001
i-C4h20 5×10-4-10,0 ±0,001
C4h20 5×10-4-10,0 ±0,001
C5h22 10-4-10,0 ±0,001
C6h24 5×10-5-10,0 ±0,001
N2 0,1-80,0 ±0,001
Ar 5×10-3-10,0 ±0,001
He 10-4-10,0 ±0,001
O2 0.1—25.0 ±0,001
CO2 5×10-3-10,0 ±0,001

 

Общие характеристики «Гранат-К»:

 

Характеристика Газоаналитическая система «Гранат-К»
Тип анализатора Квадрупольный масс-спектрометр
Специальное помещение Не требуется, система переносная
Система автокалибровки Имеется
Система ручной калибровки Имеется
Система дистанционной диагностики Имеется, осуществляется архивация рабочих данных основных параметров системы
Специализированное программное обеспечение Поставляется вместе с газоаналитической системой, реализовано как набор приложений WINDOWS
Тип коммуникации Цифровой: RS232 или Ethernet (TCP/IP) аналоговый: 4 — 20 мА

 

Базовая комплектность поставки:

  • газоанализатор
  • дегазатор
  • обогреваемые импульсные трассы транспортировки газовых проб
  • ЗИП
  • управляющая станция
  • алгоритмический пакет управления
  • комплект эксплуатационной документации

 

Проектор Epson EB S02

Основные характеристики

область применения

портативный проектор

технология

3 x LCD

разрешение

800×600

проекционный коэффициент

1.49 ÷ 1.49 : 1

Изображение

световой поток

2600 ANSI лм

контрастность

3000&nbsp: 1

коррекция трапеции

  • вертикальная ±30º
  • горизонтальная ±30º

Источник света

тип

лампа

мощность

200 вт

количество

1

срок жизни

4000 часов

Интерфейсы

входы

управление

Размеры

габариты

295 x 77 x 228 мм

вес

2.30 кг

Дополнительные характеристики

потребляемая мощность

283 вт

встроенное оборудование

  • Встроенный динамик (моно)

динамики

1 x 1 вт

уровень шума

37.00 Дб

уровень шума в эко режиме

29.00 Дб

Проекционный калькулятор


Введите любой из параметров (ширина, высота изрбражения, расстояние от проектора до экрана) — остальные два параметра будут рассчитаны автоматически. Или двигайте проектор мышкой для изменения расстояния до экрана.


мин. расстояние
макс. расстояние

 


Предупреждение: Относитесь к расчетам как к предварительным. Более точные значения можно получить, обратившись к поставщику, или из таблицы проекционных расстояний, приведенной в инструкции к проектору.























Таблица проекционных расстояний для популярных размеров экранов
Ширина экрана Минимальное расстояние Максимальное расстояние
118 см 175 см 175 см
144 см 214 см 214 см
150 см 223 см 223 см
152 см 226 см 226 см
169 см 251 см 251 см
180 см 268 см 268 см
203 см 302 см 302 см
234 см 348 см 348 см
244 см 363 см 363 см
264 см 393 см 393 см
295 см 439 см 439 см
356 см 530 см 530 см
400 см 596 см 596 см
427 см 636 см 636 см
478 см 712 см 712 см
500 см 745 см 745 см
600 см 894 см 894 см
660 см 983 см 983 см
721 см 1074 см 1074 см
782 см 1165 см 1165 см
843 см 1256 см 1256 см

Инструкции, руководства и буклеты

Диоксид серы | Пределы аварийного и непрерывного воздействия для отдельных переносимых по воздуху загрязнителей: Том 2

Агентство по охране окружающей среды. 1982. Обзор национальных стандартов качества атмосферного воздуха для оксидов серы: оценка научной и технической информации. Отчет № EPA-450 / 5–82–007. Research Triangle Park, Северная Каролина: Агентство по охране окружающей среды США, Управление качества воздуха и стандартов программ. 225 с. [Доступно в Национальной службе технической информации, Спрингфилд, Вирджиния., как PB84–102920.]

Gökemeijer, J.D., DeVries, K., and Orie, N.G. 1973. Реакция бронхиального дерева на химические раздражители. Rev. Inst. Hyg. Шахты 28: 195–197.

Грин С.А., Вольф Р.К., Хан Ф.Ф., Маудерли Дж.Л., Лундгрен Д.Л. 1982. Хронический бронхит у собак, подвергшихся воздействию SO 2 . Годовой отчет НИИ ингаляционной токсикологии за 1981–1982 гг., Отчет № LMF-102. Альбукерке, Нью-Йорк: Институт биомедицинских и экологических исследований Лавлейс, стр.439–444.

Гринфилд, Аттэвей и Тайлер. 1976. Оксиды серы: современное состояние знаний. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ОТЧЕТ. EPRI EA-316. Пало-Альто, Калифорния: Исследовательский институт электроэнергетики. 155 с.

Международная биржа электротехнических исследований. 1981. Влияние SO 2 и его производных на здоровье и экологию. Тт. 1 и 2. Пало-Альто, Калифорния: Исследовательский институт электроэнергетики.

Islam, M.S., Oellig, W.-P., and Weller, W. 1977. Поражение органов дыхания, вызванное длительным вдыханием высокой концентрации двуокиси серы у собак.Res. Exp. Med. 171: 211–218.

Кеннон, Б. 1927. Сообщение о случае повреждения кожи и глаз жидкой двуокисью серы. J. Ind. Hyg. 9: 486–487.

Кениг, Дж. К., Пирсон, У. Э. и Франк, Р. 1980. Острые эффекты вдыхаемого аэрозоля SO 2 плюс аэрозоль в виде капель NaCl на легочную функцию у подростков, страдающих астмой. Environ. Res. 22: 145–153.

Кениг, Дж. К., Пирсон, В. Э., Хорике, М., и Франк, Р. 1981. Влияние аэрозоля SO 2 плюс NaCl в сочетании с умеренными физическими упражнениями на легочную функцию у подростков с астмой.Environ. Res. 25: 340–348.

Ласкин, С., Кушнер, М., и Дрю, Р. 1970. Исследования легочного канцерогенеза. Стр. 321–350 в Hanna, M.G., Jr., Nettesheim, P., and Gilbert, J.R., eds. Канцерогенез при вдыхании. Серия симпозиумов AEG 18. Ок-Ридж: Комиссия по атомной энергии США. Отдел технической информации.

Лоутер, П.Дж., Макфарлейн, А.Дж., Уоллер, Р.Э., и Брукс, А.Г.Ф. 1975. Легочная функция и диоксид серы, некоторые предварительные выводы. Environ.Res. 10: 355–367.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Диоксид серы (SO2) | ИВХХН

Двуокись серы (SO 2 ) — один из наиболее распространенных газов, выделяемых при извержениях вулканов (вслед за водой и углекислым газом), и вызывает озабоченность в глобальном масштабе из-за его способности влиять на климат. В местном масштабе SO 2 представляет опасность для человека в газообразной форме, а также потому, что окисляется с образованием сульфатного аэрозоля.

Свойства
Воздействие воздействия
Существующие руководящие принципы
Примеры вулканических явлений и инциденты
Ссылки
Указатель по вулканическим газам и аэрозолям


Недвижимость

Диоксид серы (SO 2 ) — бесцветный газ с характерным раздражающим запахом.Этот запах ощущается на разных уровнях в зависимости от чувствительности человека, но обычно ощущается в пределах 0,3–1,4 частей на миллион и легко заметен при 3 частях на миллион (Baxter, 2000; Wellburn, 1994). SO 2 негорючий, невзрывоопасный и относительно стабильный. Он более чем в два раза плотнее окружающего воздуха (2,62 г / л при 25 ° C и 1 атм (Lide, 2003)) и хорошо растворяется в воде (85 г / л -1 при 25 ° C (Gangolli, 1999)). При контакте с влажными мембранами SO 2 образует серную кислоту (H 2 SO 4 ), которая оказывает сильное раздражающее действие на глаза, слизистые оболочки и кожу (Komarnisky et al., 2003).

Обычно концентрация SO 2 в разбавленных вулканических шлейфах составляет <10 ppm, всего в 10 км с подветренной стороны от источника, по сравнению с тропосферным фоном 0,00001-0,07 ppm (Brimblecombe, 1996; Oppenheimer et al., 1998 ). Если предположить, что период полураспада газа составляет 6-24 часа, то только около 5% выбрасываемого газа будет присутствовать в нижних слоях атмосферы через 1-4 дня (Brimblecombe, 1996; Finlayson-Pitts and Pitts, 1986; Porter et al. др., 2002).


Эффекты воздействия

Двуокись серы раздражает глаза, горло и дыхательные пути.Кратковременное чрезмерное воздействие вызывает воспаление и раздражение, что приводит к жжению в глазах, кашлю, затрудненному дыханию и чувству стеснения в груди. Лица, страдающие астмой, особенно чувствительны к SO 2 (Baxter, 2000) и могут реагировать на такие низкие концентрации, как 0,2-0,5 частей на миллион. Вулканологи, страдающие астмой, могут заметить побочные эффекты при концентрациях, значительно меньших, чем у их коллег. Продолжительное или повторяющееся воздействие низких концентраций (1-5 частей на миллион) может быть опасным для людей с уже существующими заболеваниями сердца и легких.Хотя воздействие на здоровье задокументировано в различных концентрациях различными исследователями и организациями, выборка пороговых значений воздействия на здоровье приведена в таблице.

Воздействие на здоровье диоксида серы на органы дыхания
(Baxter, 2000; Nemery, 2001; NIOSH 1981; Wellburn, 1994)

Пределы воздействия (ppm) Воздействие на здоровье
1-5 Порог респираторной реакции у здоровых людей при физической нагрузке или глубоком дыхании
3-5 Газ легко заметен.Снижение функции легких в покое и повышение сопротивления дыхательных путей
5 Повышенное сопротивление дыхательных путей у здоровых людей
6 Непосредственное раздражение глаз, носа и горла
10 Усиливающееся раздражение глаз, носа и горла
10-15 Порог токсичности при длительном воздействии
20+ Паралич или смерть после длительного воздействия
150 Максимальная концентрация, которую могут выдержать несколько минут здоровые люди

Было показано, что высокие уровни SO 2 вызывают различные проблемы со здоровьем у детей (Ware et al., 1986). Однако исследования на горе Сакурадзима не показали корреляции между распространенностью астмы у детей и длительным воздействием вулканических газов (Uda et al., 1999).


Существующие руководящие принципы

В 1971 году Агентство по охране окружающей среды США установило уровень SO 2 , который может нанести значительный вред здоровью людей, на уровне 2620 мкг / м -3 (1 ppm) (среднее за 24 часа). Когда также присутствуют твердые частицы или другие следовые компоненты, этот уровень снижается. В таблицах ниже представлены международные стандарты по охране окружающей среды и занятости для SO 2 , которые значительно различаются для разных стран.

Руководство по качеству окружающего воздуха для SO 2 .
Значения в скобках являются приблизительными преобразованиями опубликованных рекомендаций.

Страна /
Организация
Уровень
(ppm)
Уровень
(мкг · м -3 )
Период усреднения Тип руководства Дата внедрения —
Вступление
Соответствующий закон Банкноты Арт.
Аргентина 1 2620 1 час 16 апреля 1973 Лей 20.284 a
0,3 780 8 часов 16 апреля 1973 лей 20.284 a
(0,027) 70 1 месяц 16 апреля 1973 лей 20.284 a
Чили 0,096 250 24 часа Первичный 6 марта 2003 Д.S. № 113/02 1 б
0,031 80 Годовой Первичный 6 марта 2003 D.S. № 113/02 1 б
Китай (0,057),
(0,191),
(0,267)
150 (i),
500 (ii),
700 (iii)
1 час Январь 1996 г. ГБ 3095-1996 2 a
0.019),
(0,057),
(0,095)
50 (i),
150 (ii),
250 (iii)
24 часа Январь 1996 г. ГБ 3095-1996 2 a
(0,008),
(0,023),
(0,038)
20 (i),
60 (ii),
100 (iii)
Годовой Январь 1996 г. ГБ 3095-1996 2 a
Колумбия (0.573) 1500 3 часа не более одного раза в год 11 января 1982 года Декрет № 2 a
(0,153) 400 24 часа не более одного раза в год 11 января 1982 года Декрет № 2 a
(0,038) 100 Годовой 11 января 1982 года Декрет №2 a
Коста-Рика (0,573) 1500 3 часа не более одного раза в год Reglamento sobre inmisión de contami-
nantes atmosféricos
a
(0,139) 365 24 часа не более одного раза в год Reglamento sobre inmisión de contami-
nantes atmosféricos
a
(0.031) 80 Годовой Reglamento sobre inmisión de contami-
nantes atmosféricos
a
Эквадор (0,573) 1500 3 часа не более одного раза в год 15 июля 1991 Официальный регистр № 726 a
(0.153) 400 24 часа не более одного раза в год 15 июля 1991 Официальный регистр № 726 a
(0,031) 80 Годовой 15 июля 1991 Официальный регистр № 726 a
ЕС (0,134) 350 1 час не должно быть превышено более 24 раз в календарном году 1 января 2005 г. ДИРЕКТИВА СОВЕТА 1999/30 / EC 3 с
(0.048) 125 24 часа не должно быть превышено более 3 раз в календарном году 1 января 2005 г. ДИРЕКТИВА СОВЕТА 1999/30 / EC 3 с
(0,008) 20 Годовой 19 июля 2001 ДИРЕКТИВА СОВЕТА 1999/30 / EC 3 с
Япония 0.1 260 1 час 16 мая 1973 года д
0,04 110 24 часа 16 мая 1973 года д
Мексика (0,130) 341 24 часа не более одного раза в год 23 декабря 1994 НОМ-022-
SSA1-1993
a
(0.030) 79 Годовой 23 декабря 1994 a
Новая Зеландия (0,134) 350 1 час Май 2002 4 e
(0,046) 120 24 часа Май 2002 4 e
Великобритания (0.102) 266 15 мин. не должно превышаться более 35 раз в календарный год 31 декабря 2004 г. Правила качества воздуха (Англия) 2000 г. f
(0,134) 350 1 час не должно быть превышено более 24 раз в календарном году 31 декабря 2004 г. Правила качества воздуха (Англия) 2000 г. f
(0.048) 125 24 часа не должно быть превышено более 3 раз в календарном году 31 декабря 2004 г. Правила качества воздуха (Англия) 2000 г. f
США 0,14 365 24 часа Первичный 1990 NAAQS г
0,50 1300 3 часа Среднее 1990 NAAQS г
0.030 80 Годовой Первичный 1990 NAAQS г
ВОЗ 0,175 500 10 минут 2000 ВОЗ 2000 5 ч
(0,048) 125 24 часа 2000 ВОЗ 2000 ч
(0.019) 50 Годовой 2000 ВОЗ 2000 ч
  1. Нормальные условия соответствуют атмосферному давлению (1 атм.) И температуре 25ºC.
  2. i) чувствительные зоны особой защиты; (ii) типичные городские и сельские районы и (iii) специальные промышленные районы.
  3. Должен быть стандартизован до 293 K и 101,3 кПа
  4. Измерено при 0ºC и давлении 1 атм.Это не относится к туману серной кислоты
  5. .

  6. На основании данных эпидемиологических исследований
  1. http://www.cepis.ops-oms.org/bvsci/e/fulltext/normas/normas.html
  2. http://www.conama.cl/portal/1255/propertyvalue-10316.html
  3. Веб-сайт директив Европейской комиссии
  4. http://www.env.go.jp/en/lar/regulation/aq.html
  5. http://www.mfe.govt.nz/publications/air/ambient-air-quality-may02/index.html
  6. http: // www.defra.gov.uk/environment/airquality/airqual/index.htm
  7. http://www.epa.gov/air/criteria.html
  8. ВОЗ, 2000. Руководство по качеству воздуха, Всемирная организация здравоохранения, Женева.

Краткое содержание рекомендаций по окружающей среде

Приведенная выше таблица руководящих указаний SO 2 по окружающей среде демонстрирует огромный диапазон существующих международных руководств. Различие между руководящими принципами страны может быть объяснено сроком действия руководства, практическим достижением стандарта, основанного на текущих и прогнозируемых уровнях загрязнения, или данными, на основании которых был установлен стандарт (например,g., эпидемиологическое исследование в сравнении с фактическими уровнями загрязнения). Время усреднения для руководящих принципов варьируется от 10 минут (ВОЗ) до годовых. В таблице ниже представлен диапазон ориентировочных значений для каждого периода усреднения.

Сводка диапазонов окружающей среды SO 2 рекомендуемых уровней

Период усреднения Мин. (Частей на миллион) Макс (ppm)
10-15 мин 0,102 0,175
1 час 0.057 1
24 часа 0,019 0,153
Годовой 0,008 0,038

Профессиональные инструкции для SO 2
Значения в скобках являются приблизительными преобразованиями опубликованных руководств

Страна /
Организация
Уровень
(ppm)
Уровень
(мкг · м -3 )
Период усреднения Тип руководства Дата внедрения —
Вступление
Соответствующий закон Банкноты Арт.
Великобритания 5 13000 15 мин. MEL a
2 5300 8 часов TWA MEL a
США 5 13000 15 мин. СТЭЛ 1994 NIOSH / ACGIH 2 с
5 13000 8 часов TWA PEL Правила OSHA (стандарты — 29 CFR) 1 б
2 5000 8 часов TWA 1994 NIOSH / ACGIH 2 с
0.3 (800) 1 час ЭРПГ-1 1989 Руководство по планированию действий в чрезвычайных ситуациях д
3 (7900) 1 час ЭРПГ-2 1989 Руководство по планированию действий в чрезвычайных ситуациях д
15 (39300) 1 час ЭРПГ-3 1989 Руководство по планированию действий в чрезвычайных ситуациях д
  1. ppm по объему при 25ºC и 760 торр.
  2. http://www.cdc.gov/niosh/nmam/
  1. HSE, 2002. Пределы воздействия на рабочем месте, 2002. HSE Books, Садбери.
  2. Веб-сайт директив OSHA
  3. Руководство по аналитическим методам NIOSH (NMAM®), 1994, Cassinelli, M.E. and O’Connor, P.F. (Ред.). DHHS (NIOSH) Публикация 94-113, 4-е изд. и / или http://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_268500.html
  4. Комитет АМСЗ по руководству по планированию действий в чрезвычайных ситуациях, 2002 г. Полный комплект руководящих принципов по планированию действий в чрезвычайных ситуациях, 2002 г., Американская ассоциация промышленной гигиены, Фэрфакс.

Ряд вулканических обсерваторий внедрили свои собственные руководящие принципы SO 2 . В Mt. Кратер Асо, Япония, например, посетителей эвакуируют, когда уровни SO 2 превышают 0,2 ppm непрерывно в течение 1 минуты или мгновенные уровни превышают 5,0 ppm. Эти уровни были снижены с> 5 ppm в течение 5 минут после смертельных случаев, связанных с газом, в 1990-х годах (Ng’Walali et al., 1999). В 2000 году Гавайский национальный парк вулканов в сотрудничестве с Гавайской вулканической обсерваторией USGS представил рекомендацию SO 2 для защиты персонала и посетителей парка.В 2008 году, с началом извержения на высшем уровне, все агентства на острове Гавайи в консультации с EPA приняли единую консультативную систему: http://hiso2index.info/assets/FinalSO2Exposurelevels.pdf .


Примеры вулканических явлений и инциденты

Концентрации диоксида серы (SO 2 ), опасные для здоровья человека, были зарегистрированы с подветренной стороны от многих вулканов. Самые высокие концентрации часто наблюдаются вблизи постоянно дегазирующих вулканов:

  • Килауэа, Гавайи: Концентрация SO 2 в окружающей среде на туристической автостоянке во время эпизодического увеличения активности в 1996 году возросла до 4.0 ppm (BGVN 21:01), что почти в десять раз выше, чем рекомендованная 3-часовая концентрация в США. В период с 1987 по 2001 год концентрация SO 2 в окружающей среде превышала 24-часовой стандарт первичной медико-санитарной помощи США более чем в 85 раз в штаб-квартире Национального парка вулканов Гавайев (Elias, 2002). Такие измерения в этом популярном туристическом месте побудили к введению в парк директив SO 2 .
  • Масая, Никарагуа: В настоящее время активно дегазируется, и в периоды с марта по апрель 1998 г. и с февраля по март 1999 г. средние концентрации SO 2 , измеренные на участках с подветренной стороны на расстоянии до 44 км, имели диапазон <0.002 - 0,23 частей на миллион (~ 5-600 мкг м -3 ) (Delmelle et al., 2002). Около 30% этих измерений были выше рекомендованного Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) уровня 24-часовой окружающей среды. Максимальные концентрации, измеренные на хребте Льяно Пакая в 14 км, составили 0,6 частей на миллион (Horrocks, 2001). В мае 2001 г. максимальное содержание SO 2 , зарегистрированное в плюме Масая на краю кратера Сантьяго, составляло 3,1 ppm (7950 мкг / м -3 ) (Allen et al., 2002). Эти концентрации указывают на потенциальный риск для здоровья местного населения, и от местных жителей поступают жалобы на чувствительность глаз и воспаление, бронхит, боль в горле и головные боли.По оценкам, около 50 000 человек подвергаются риску из-за загрязнения воды SO 2 и шлейфа в районе Масая.
  • Поас, Коста-Рика: Жители и ученые в окрестностях вулкана со временем жаловались на раздражение глаз и горла. Долгосрочные измерения SO 2 в густонаселенных районах с подветренной стороны показали средние концентрации до ~ 0,28 ppm (730 мкг м -3 ), с краткосрочными измерениями до 0,3-0,5 ppm (Nicholson et al., 1996) . Эти уровни, наблюдавшиеся в 1991 и 1992 годах, превышают рекомендованные ВОЗ 24-часовые значения окружающей среды, а в некоторых местах превышают 15-минутный уровень.Наивысшие уровни SO 2 , измеренные на краю кратера Поас, составили ~ 35 ppm, что значительно превышает все рекомендуемые уровни.
  • Вильяррика, Чили: SO 2 , измеренные на краю кратера, показали, что концентрация 13 ppm (эквивалент 15-минутного профессионального предела NIOSH для SO 2 ) часто превышалась (Witter and Delmelle, 2004). В разгар летнего туристического сезона на вершину вулкана Вильяррика в день поднимаются около 100 туристов.Многие из этих людей подвергаются воздействию ядовитых газов.
  • Уайт-Айленд, Новая Зеландия: В пилотном исследовании здоровья сообщалось об усредненных по времени измерениях индивидуального воздействия SO 2 за 20-минутный период, проведенный по ветру от фумарол с концентрацией ~ 6-75 частей на миллион (Durand et al., 2004). Эти концентрации превышают пределы краткосрочного профессионального воздействия до 15 раз.

Население и города могут серьезно пострадать от выбросов SO 2 во время более взрывной вулканической активности:

  • Суфриер, Гваделупа: Во время извержения 1976 года население жаловалось на головные боли, связанные с сильным запахом SO 2 (Le Guern et al., 1980).
  • Попокатепетль, Мексика: В Мехико, прямо с подветренной стороны от постоянно действующего вулкана, концентрации SO 2 превысили 0,08 ppm (160 мкг м -3 ) под влиянием вулканических выбросов (Raga et al., 1999 ). Это более чем в четыре раза превышает среднемесячное значение по городу и превышает большинство признанных годовых и 24-часовых нормативов воздействия.
  • Сакурадзима, Япония: Этот вулкан был очень активен в недавней истории, окуривая обширный регион с подветренной стороны.Максимальные почасовые уровни SO 2 в городе Сакурадзима (~ 5 км от вулкана Сакурадзима) в 1980 г. составляли 0,84 частей на миллион, что превышает стандарты качества окружающего воздуха в Японии (Yano et al., 1986). С сентября 1985 года по февраль 1986 года среднемесячные концентрации SO 2 , измеренные у подножия Сакурадзимы, варьировались от 0,015 до 0,138 частей на миллион, в среднем за период 0,079 частей на миллион (Kawaratani and Fujita, 1990). Эпидемиологические исследования здоровья в регионе, окружающем вулкан, показали положительную связь между концентрацией SO 2 и смертностью взрослых от бронхита и неонатальной смертностью (Shinkuro et al., 1999; Wakisaka et al., 1988).
  • Miyakejima, Japan: Осенью 2000 года южные и юго-западные ветры принесли вулканические газы, излучаемые Миякедзимой, на главный остров и вызвали высокие концентрации SO 2 на многих наземных станциях в 100-400 км с подветренной стороны (например, Naoe et al. , 2003). На расстоянии 88 км максимальные поверхностные уровни SO 2 составляли ~ 0,114 ppm по сравнению с 0,0028 ppm в то же время в предыдущем году (An et al., 2003). На высоте 4,5 км максимальная зарегистрированная часовая концентрация составила 0.945 частей на миллион. Это более чем в девять раз превышает почасовое значение качества воздуха в Японии. Извержение повлияло на качество воздуха в столичном районе Токио, в котором проживает более 30 миллионов жителей, некоторые из которых сообщили о запахе зловонного газа в городе (Fujita et al., 2003). С августа по ноябрь 2000 г. уровни SO 2 на 623 станциях мониторинга воздуха по всей Японии превышали почасовые значения качества воздуха (Fujita et al., 2003).

Другие примеры концентраций и эффектов SO 2 на различных расстояниях:

  • Консепсьон, Никарагуа: SO 2 Выбросы из кратера в 1986 и 1993 годах, измеренные в 8–10 км по ветру, были достаточными для того, чтобы вызвать легкую фумигацию населенных пунктов (SEAN 11:05; BGVN 18:03).
  • Серро-Хадсон, Чили: Пары серы 11 октября 1991 г. были настолько сильными в долине Уэмулес на западном склоне вулкана, что некоторые жители заболели, что привело к рвоте и потере сознания (BGVN 16:09). (Неясно, каков был состав этих паров, и, возможно, присутствовал сульфатный аэрозоль и / или сероводород).
  • Сент-Огастин, Аляска: Шлейф от извержения 1 февраля 1976 года содержал концентрации газообразной серы (предполагаемой исследователями как полностью двуокись серы) до 10 ppm вблизи вулкана и 1 ppm в 10 км с подветренной стороны, что вызвало незначительное горло. раздражение (Stith et al., 1978).
  • Ясур, Вануату: Опасные уровни SO 2 были обнаружены в шлейфе на краю кратера. В сентябре 1988 года концентрация шлейфа здесь составляла от 3 до 9 частей на миллион (SEAN 13:12), что превышало многие профессиональные стандарты качества воздуха.
  • Попокатепетль, Мексика: Приводные концентрации SO 2 в феврале 1997 г. составляли ~ 3,8 ppm (10 000 мкг / м -3 ), что вдвое превышает рекомендованное NIOSH средневзвешенное значение по времени (Goff et al., 1998).
  • Telica, Никарагуа: В марте-июне 1994 года богатый серой пар из кратера спустился по склонам вулкана и заполнил долину высокими концентрациями SO 2 . Также сообщалось о запахе серы на северо-восточном склоне (19:07 лв.).
  • Таал, Филиппины: Сильный запах SO 2 наблюдался во время извержения 1911 года, и было высказано предположение (Baxter 1990), что это могло способствовать смертности, вызванной извержением.

В других регионах люди, живущие и работающие вблизи вулканов, излучающих SO 2 , могут невольно подвергаться риску из-за газа. Например, средний уровень SO 2 у озера Фурнас в кальдере действующего вулкана Фурнас, Азорские острова, был измерен на уровне 0,115 частей на миллион. Это было зарегистрировано в районе, где туристы и местные жители используют фумаролы для приготовления пищи, и в несколько раз выше, чем любое указанное годовое руководство, и выше, чем большинство 1- и 24-часовых нормативов. Уровни в центре деревни Фурнас (также в кальдере) имели диапазон 0.070–0,085 частей на миллион (Baxter et al., 1999), что также превышает любые годовые нормативы.

Наиболее известные инциденты, связанные с отравлением SO 2 , произошли на вулкане Асо в Японии (см. Таблицу). Здесь 7 человек умерли от SO 2 за последние 15 лет и 59 человек были госпитализированы от вдыхания вулканического газа с января 1980 года по октябрь 1995 года. Более половины погибших имели историю астмы. После вскрытия трупов уровни критериев эвакуации SO 2 были снижены, и посетителям были даны строгие предупреждения о рисках заражения, чтобы защитить людей, страдающих астмой и респираторными заболеваниями (Ng’Walali et al., 1999).

Случаи смертности и заболеваемости, связанные с вулканическими выбросами SO 2 в двадцатом веке
(по BGVN 16:09; Hayakawa, 1999; Ng’Walali et al., 1999)

Вулкан Дата Смертность / заболеваемость Дополнительная деталь
Асо, Япония 12 февраля 1989 г. 1 смерть Турист, мужчина, 66 лет
Асо, Япония 26 марта 1990 1 смерть Турист
Асо, Япония 18 апреля 1990 1 смерть Мужчина турист, 78 лет
Асо, Япония 19 октября 1990 1 смерть Туристка, 54 года
Хадсон, Чили 11 октября 1991 Некоторые жители заболели,
рвота и потеря сознания
Интенсивные сернистые пары в одной долине
Килауэа, Гавайи 1993 1 смерть Турист, чувствительный к сере, погиб на стоянке кратера Халемаумау.
Асо, Япония 29 мая 1994 1 смерть Женщина 69 лет, туристка
Асо, Япония 23 ноября 1997 г. 2 смерти Туристов мужского пола 62 и 51 лет. Уровни достигли 5 ppm непосредственно перед их обрушением.

Список литературы

Аллен, А.Г., Оппенгеймер, К., Ферм, М., Бакстер, П.Дж., Хоррокс, Л.А., Галле, Б., МакГонигл, А.J.S. и Duffell, H.J., 2002. Первичный сульфатный аэрозоль и связанные с ним выбросы вулкана Масая, Никарагуа. Журнал геофизических исследований, 107 (D23).

Ан, Дж., Уэда, Х., Мацуда, К., Хасом, Х. и Ивата, М., 2003. Моделирование воздействия выбросов SO2 из вулкана Мияке на концентрацию и осаждение оксидов серы в сентябре и октябре 2000 года. Атмосферная среда, 37 (22): 3039-3046.

Бакстер П.Дж., 1990. Медицинские последствия извержений вулканов. Бюллетень вулканологии, 52 (7): 532-544.

Бакстер П.Дж., 2000. Газы. В: PJ Baxter, P.H. Адамс, Т.-К. Ав, А. Кокрофт и Дж. М.

Элиас, Т., Саттон, А.Дж., 2002, Вулканическое загрязнение воздуха на нашем заднем дворе: газовая консультативная система помогает предупреждать жителей Гавайев, Геологическое общество Америки Тезисы с программой, 34 (5): A-11.

Харрингтон (редакторы), Профессиональные болезни Хантера. Арнольд, Лондон, стр. 123–178.

Бакстер П.Дж., Бауброн Ж.-К. и Коутиньо, Р., 1999. Опасности для здоровья и потенциал стихийных бедствий, связанных с выбросами грунтовых газов на вулкане Фурнаш, Сан-Мигель, Азорские острова.Журнал вулканологии и геотермальных исследований, 92 (1-2): 95-106.

Бримблкомб, П., 1996. Состав и химия воздуха. Издательство Кембриджского университета, Кембридж.

Делмелль П., Стикс Дж., Бакстер П.Дж., Гарсия-Альварес Дж. И Баркеро Дж., 2002. Рассеивание в атмосфере, воздействие на окружающую среду и потенциальная опасность для здоровья, связанная с низко расположенным шлейфом газа вулкана Масая Никарагуа. Бюллетень вулканологии, 64 (6): 423-434.

Дюран, М., Флорковски, К., Джордж, П.и Walmsley, T., 2004. Повышенный выход микроэлементов с мочой после острого воздействия вулканического газа. Журнал вулканологии и геотермальных исследований, 134: 139-148.

Финлейсон-Питтс, Б.Дж. и Питтс, Дж. Н., 1986. Химия атмосферы: основы и экспериментальные методы. Публикация Wiley-Interscience. Нью-Йорк.

Фудзита, С.-И., Сакураи, Т. и Мацуда, К., 2003. Влажное и сухое отложение серы, связанное с извержением вулкана Миякедзима, Япония. Журнал геофизических исследований, 108 (D15): DOI: 10.1029 / 2002JD003064.

Gangolli, S. (Ed.), 1999. Словарь веществ и их эффектов, 2-е изд. Королевское химическое общество. Кембридж.

Гофф, Ф., Яник, Си-Джей, Дельгадо, Х., Вернер, К., Каунс, Д., Стимак, Дж. А., Зибе, К., Лав, С. П., Уильямс, С. Н., Фишер, Т. и Джонсон, Л. ., 1998. Геохимическое наблюдение за магматическими летучими веществами на вулкане Попокатпетль, Мексика. Бюллетень Геологического общества Америки, 110 (6): 695-710.

Хаякава, Ю., 1999. Каталог извержений вулканов в Японии за последние 2000 лет.Журнал географии, 108 (4): 472-488.

Якобсон, М.З., 2002. Загрязнение атмосферы: история, наука и регулирование. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, 399 с.

Каваратани, Р.К. и Фудзита, С.-И., 1990. Влажные отложения вулканических газов и пепла в окрестностях горы Сакурадзима. Атмосферная среда, 24A (6): 1487-1492.

Комарниски, Л.А., Кристоферсон, Р.Дж. и Басу, Т.К., 2003. Сера: ее клинические и токсилологические аспекты. Питание, 19 (1): 54-61.

Ле Герн, Ф., Бернар, А. и Шеврие, Р.М., 1980. Извержение Суфриер, Гваделупа, 1976-1977 гг. — перенос массы и энергии и вулканические опасности для здоровья. Бюллетень вулканологии, 43 (3): 577-593.

Lide, D.R. (Ред.), 2003. Справочник CRC по химии и физике, 84-е изд. CRC Press. Бока-Ратон, Флорида.

Наое, Х., Хайнценберг, Дж., Окада, К., Заидзен, Ю., Хаяси, К., Татейши, Т., Игараси, Ю., Докия, Ю. и Киношита, К., 2003. Состав и распределение частиц субмикронного аэрозоля по размерам, наблюдаемое на Mt.Фудзи в шлейфе вулкана Миякедзима. Атмосферная среда, 37 (22): 3047-3055.

Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH), 1981. Рекомендации по охране труда в отношении химических опасностей, публикация DHHS (NIOSH) № 81-123. http://www.cdc.gov/niosh/81-123.html.

Nemery, B., Hoet, P.H.M. и Неммар А., 2001. Туман в долине реки Маас в 1930 году: катастрофа, вызванная загрязнением воздуха. Ланцет 357 (9257), 704-708.

Нг’Валали, П.М., Корееда, А., Кибаяши, К.и Цуненари, С., 1999. Погибшие в результате вдыхания вулканического газа на горе. Кратер Асо в Кумамото, Япония. Судебная медицина, 1: 180-184.

Николсон, Р.А., Робертс, П.Д. и Бакстер П.Дж., 1996. Предварительные исследования кислотного и газового загрязнения вулкана Поас, Коста-Рика. В: J.D. Appleton, R. Fuge and G.J.H. Макколл (редакторы), Геохимия окружающей среды и здоровье. Геологическое общество, Лондон, стр. 239-244.

Оппенгеймер, К., Фрэнсис, П., Бертон, М., Мацеевски, А.Дж.Х. и Бордман, Л., 1998. Дистанционное измерение вулканических газов с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье. Прикладная физика B, 67: 505-515.

Портер, Дж. Н., Хортон, К. А., Мугинис-Марк, П. Дж., Линерт, Б., Шарма, С. К., Лау, Э., Саттон, А. Дж., Элиас, Т. и Оппенгеймер, К., 2002. Солнечный фотометр и лидарные измерения шлейфа вулкана Пу’у О’о на Гавайях: поток аэрозолей и время жизни SO2. Письма о геофизических исследованиях 29 (16), DOI 10.1029 / 2002GL014744.

Рага, Г.Б., Кок, Г.Л., Баумгарднер, Д., Баез, А. и Росас, И., 1999. Свидетельства вулканического влияния на аэрозоли Мехико. Письма о геофизических исследованиях, 26 (8): 1149-1152.

Шинкуро Р., Фудзияма С. и Акиба С., 1999. Взаимосвязь между уровнями диоксида серы в окружающей среде и неонатальной смертностью вблизи горы. Вулкан Сакурадзима в Японии. Журнал эпидемиологии, 9 (5): 344-349.

Смитсоновский институт, 1986 год. Консепсьон. Бюллетень Сети оповещения о научных событиях (SEAN), v. 11, no. 5.

Смитсоновский институт, 1988 г.Ясур. Бюллетень Сети оповещения о научных событиях (SEAN), v. 13, no. 12.

Смитсоновский институт, 1991 год. Хадсон. Бюллетень Глобальной сети вулканизма (BGVN), v. 16, no. 9.

Смитсоновский институт, 1993 г. Консепсьон. Бюллетень Глобальной сети вулканизма (BGVN), v. 18, no. 3.

Смитсоновский институт, 1994. Telica. Бюллетень Глобальной сети вулканизма (BGVN), т. 19, вып. 7.

Смитсоновский институт, 1996 год. Килауэа. Бюллетень Глобальной сети вулканизма (BGVN), т.21, нет. 1.

Стит, Дж. Л., Хоббс, П. В. и Радке, Л.Ф., 1978. Измерения аэрозольных частиц и газов в выбросах шести вулканов. Журнал геофизических исследований, 83 (C8): 4009-4017.

Уда, Х., Акиба, С., Хатано, Х. и Шинкуро, Р., 1999. Астматическое заболевание у детей, живущих по соседству с г. Сакурадзима. Журнал эпидемиологии, 9 (1): 27-31.

Вакисака И., Янагихаши Т., Томари Т. и Андо Т., 1988. Влияние вулканической активности на показатели смертности от респираторных заболеваний.Японский журнал гигиены, 42 (6): 1101-1110.

Уэр, J.H., Ferris, B.G.J.R. и Докери Д. У., 1986. Влияние оксидов серы и взвешенных частиц в окружающей среде на респираторное здоровье детей младшего возраста. Американский обзор респираторных заболеваний, 133: 834-842.

Wellburn, A., 1994. Загрязнение воздуха и изменение климата: биологическое воздействие. Addison Wesley Longman Limited, Харлоу, 268 стр.

Виттер, Дж. Б. и Делмелль, П., 2004. Опасности, связанные с кислым газом в кратере вулкана Вильяррика (Чили).Revista Geologica de Chile, 31 (2): 273-277.

Яно Э., Йокояма Ю. и Нишии С., 1986. Хронические легочные эффекты вулканического пепла: эпидемиологическое исследование. Архивы гигиены окружающей среды, 41 (2): 94-99.

    CDC — Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям

    NIOSH

    До 20 ppm :
    (APF = 10) Любой респиратор с химическим картриджем с картриджем (ами), обеспечивающим защиту от опасного соединения *
    (APF = 10) Любой респиратор с подачей воздуха *

    До 50 частей на миллион :
    (APF = 25) Любой респиратор с подачей воздуха, работающий в непрерывном режиме *
    (APF = 25) Любой респиратор с приводом от воздуха, очищающий воздух с картриджем (ами), обеспечивающим защиту от соединения проблема *

    До 100 ppm :
    (APF = 50) Любой респиратор с химическим картриджем с полнолицевой маской и картриджем (ами), обеспечивающим защиту от проблемного соединения
    (APF = 50) Любой воздухоочиститель, полностью очищающий лицевой респиратор (противогаз) с баллоном в виде подбородка, спереди или сзади, обеспечивающим защиту от опасного соединения
    (APF = 50) Любой очищающий воздух респиратор с электроприводом с плотно прилегающей лицевой маской и картриджем (ами) обеспечение защиты от соединения со ncern *
    (APF = 50) Любой респиратор с подачей воздуха, который имеет плотно прилегающую лицевую маску и работает в непрерывном режиме *
    (APF = 50) Любой автономный дыхательный аппарат с полнолицевой маской
    (APF = 50) Любой респиратор с подачей воздуха с полнолицевой маской

    Аварийный или запланированный вход в неизвестные концентрации или условия IDLH:
    (APF = 10,000) Любой автономный дыхательный аппарат, который имеет полностью лицевую маску и работает под давлением: по запросу или другой режим положительного давления
    (APF = 10,000) Любой респиратор с подачей воздуха, который имеет лицевую маску и работает в режиме запроса давления или другого положительного давления в сочетании со вспомогательным автономным дыхательным аппаратом с положительным давлением

    Escape:
    (APF = 50) Любой очищающий воздух полнолицевой респиратор (противогаз) с баллоном в стиле подбородка, установленным спереди или сзади, обеспечивающим защиту от опасного соединения
    Любые подходящие es автономный дыхательный аппарат накидного типа

    Важная дополнительная информация о выборе респиратора

    границ | Обнаружение диоксида серы (SO2) с использованием композита бензолкарбоновой кислоты никеля (Ni3BTC2) и одностенных углеродных нанотрубок (OH-SWNT), функционализированных ОН

    Введение

    В течение последних двух десятилетий металлоорганические каркасы (MOF) привлекли значительное внимание исследовательских сообществ благодаря своим уникальным настраиваемым физическим и химическим свойствам, основанным на выборе органического линкера и центрального металла (Campbell et al., 2015; Avery et al., 2016; Бодхе и др., 2019). MOF имеют большую площадь поверхности с высокой пористостью. MOF использовались для различных приложений, таких как адсорбция, хранение, разделение газов, датчики и катализ (Koo et al., 2016; Ullman et al., 2016; Dmello et al., 2018; Li H. et al., 2018) . MOF — это недавно представленные материалы в электронике и оптоэлектронных устройствах (Долгополова, Шустова, 2016; Campbell, Dincă, 2017; Stassen et al., 2017). Кэмпбелл и Динка (2017) сообщили об успешном синтезе MOF Cu 3 (HITP) 2 и Ni 3 (HITP) 2 MOF с высокой электропроводностью и сообщили, что его можно использовать для хеморезистивного определения паров аммиака. .Результаты, полученные для Cu 3 (HITP) 2 , показывают хороший отклик на аммиак, тогда как Ni 3 (HITP) 2 не показал наблюдаемого отклика на пары аммиака в идентичных экспериментальных условиях.

    ОУНТ

    хорошо известны своими уникальными электрическими, механическими и термическими свойствами (Patil et al., 2017; Deshmukh et al., 2018). Эти свойства делают их уникальным материалом для сенсорных приложений. Нетронутые УНТ не очень активны в химическом процессе.Следовательно, активацию / функционализацию УНТ необходимо выполнять различными способами, а именно. мокрые химические методы, фотоокисление и кислородно-плазменная или газофазная обработка, которые показывают высокую химическую реакционную способность углеродных нанотрубок (Patil et al., 2017; Gurova et al., 2019; Hoang et al., 2019). УНТ знакомы с поверхностью графита, которая содержит кислородсодержащие группы, в основном карбоксильные и гидроксильные (Zhang et al., 2003; Yook et al., 2010; Liang et al., 2016). Это вводит возможность дальнейшей модификации, которая повлияет на растворимость и реакционную способность ОН-ОСНТ.

    Существует множество исследовательских групп, занимающихся датчиком газа SO 2 из-за его токсичности (Фарманзаде и Ардехджани, 2018; Ли К. и др., 2018; Нагараджан и Чандирамули, 2018; Хан и др., 2019; Чжоу и др.) ., 2019). Предел допустимого воздействия (PEL) для SO 2 , установленный Управлением по охране труда (OSHA), составляет 5 частей на миллион. Прогресс цивилизации серьезно повлиял на окружающую среду. Исследователи по всему миру прилагают огромные усилия для масштабирования новых материалов для обнаружения опасных газов.Некоторые из них используют функционализированные или композитные OH-SWNT для обнаружения SO 2 (Li Q. et al., 2018; Nagarajan and Chandiramouli, 2018).

    ОСНТ имеют стенки из графенового листа, что приводит к π– π-электронному сопряжению для взаимодействия с функциональной группой. Функциональные группы на внешней стороне и наконечниках ОСНТ делают их более активными каналами в химической реакции, поэтому они обладают большей чувствительностью и повторяемостью. Важно отметить, что Wen et al., 2015 сообщили, что SWNT действуют как отличная основа и проводящая поверхность с Ni-MOF.В настоящем исследовании композит Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT был синтезирован сольвотермическим методом и использован для обнаружения диоксида серы (SO 2 ) в режиме ChemFET. Насколько нам известно, никто еще не сообщил об обратимом газоанализаторе SO 2 на композите Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT.

    Экспериментальный

    Образец золотых микроэлектродов

    Золотые микроэлектроды на подложке Si / SiO 2 были приготовлены, как сообщалось ранее (Shirsat et al., 2009). Золотые микроэлектроды имели зазор 3 мкм между кончиками двух электродов, длина которых составляла 200 мкм, и эти микроэлектроды были нанесены на Si (толщина 525 мкм) / SiO 2 (толщина 100 нм) с использованием стандартного процесса фотолитографии. Золото (Au) имело толщину 180 нм, а нижний слой хрома (Cr) имел толщину 20 нм, и они были нанесены на подложку Si / SiO 2 . Наконец, желаемый микрорельеф был разработан с использованием техники Lift-off.

    Функционализация ОСНТ

    Процесс окисления ОУНТ проводили с использованием окислителя HNO 3 (Hu et al., 2003). Очищенные 0,1 г ОСНТ (Sigma Aldrich) смешивали с 20 мл HNO 3 . Затем смесь непрерывно перемешивали в течение 20 часов. Приготовленная суспензия выделяет пузырьки, что указывает на образование кислорода. Затем полученную суспензию обрабатывали ультразвуком в течение 60 минут при средней мощности (ультразвуковая ванна VWR 100C) с последующим центрифугированием (REMI R-24) при 12000 об / мин в течение 60 минут.Декантированную суспензию отсасывали шприцем и использовали для дальнейшего процесса.

    Синтез Ni

    3 BTC 2 / OH-SWNTs Composite

    0,1 моль окисленных ОН-ОСНТ, смешанных с тетрагидратом ацетата никеля (II) (molychem, 98%) и 3 ммоль тримезиновой кислоты (Sigma-Aldrich, 95%), смешанной с 20 мл N, N-диметилформамида (ДМФ) (Sigma -Aldrich, 99,8%) непрерывно перемешивали в течение 30 мин. при 1000 об. / мин. Сольвотермический метод был использован для синтеза желаемого материала с использованием автоклава из нержавеющей стали с тефлоновой футеровкой, герметизированного и помещенного в печь.Смесь нагревали при 140 ° C в течение 24 часов. После завершения реакции смесь охлаждали до комнатной температуры. Полученный композит фильтровали и промывали ДМФ. Оставшийся чистый порошок осадка сушили при комнатной температуре.

    Наконец, 0,1 ммоль композит Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT смешивали с 10 мл растворителя ДМФ и обрабатывали ультразвуком в течение 60 мин. на средней мощности. Каплю 0,2 мкл из полученной суспензии использовали для перекрытия зазора 3 мкм между двумя золотыми микроэлектродами на подложке Si / SiO 2 , как показано на схематическом и оптическом изображении (рис. 1).

    Рис. 1. Схематическое и оптическое изображение одиночного микроэлектрода, отлитого из Ni 3 BTC 2 / OH-SWNTs.

    Результаты и обсуждение

    Рентгеновская дифракция

    Рентгенограммы были измерены с использованием системы Bruker D8 Advanced при разности потенциалов 40 кВ и токе 40 мА с источником излучения Cu Kαλ = 1,5406 Å. Рентгенограммы исходного композита Ni 3 BTC 2 и Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT показаны на рисунке 2.Нетронутые пики сигнатур Ni 3 BTC 2 (12,54 °, 18,49 °, 21,29 ° и 25 °) дифракционной картины хорошо согласуются с опубликованными данными (Jin et al., 2013; Рисунок 2a). Процент кристалличности исходного Ni 3 BTC 2 составлял 43,3%. Снижение кристалличности наблюдалось (27,1%) после включения ОН-ОСНТ в Ni 3 BTC 2 , рассчитанное с помощью программного обеспечения DIFFRAC.EVA. Дифракционная картина композита Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT (Рисунок 2b), имеющая такое же положение пиков 2θ ° с уменьшением интенсивности по сравнению с исходным Ni 3 BTC 2 Картина подтверждает отсутствие изменений в кристаллической структуре Ni 3 BTC 2 .Пиковая интенсивность уменьшилась для дифракционной картины Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT, что указывает на включение OH-SWNT в Ni 3 BTC 2 MOF. Диаграмма XRD функционализированных OH-SWNT, включенных в Ni 3 BTC 2 , показана на рисунке 2b, тогда как дополнительный пик при 2θ o = 26 o подтверждает существование OH-SWNT ( Рисунок 3b), который приписывается графитовой структуре (002) OH-SWNT (Xiao and Xu, 2012).

    Рис. 2. Диаграммы XRD , (a) чистый Ni 3 BTC 2 и (b) композит из Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT.

    Рис. 3. Диаграммы XRD (диапазон 2θ ° от 24 ° до 27 °), (a) чистый Ni 3 BTC 2 и (b) композит из Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT.

    Размер кристаллитов чистого Ni 3 BTC 2 и композитного Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT был рассчитан с использованием формулы Дебая – Шеррера в уравнении (1).

    D = 0,9⁢λβ⁢c⁢o⁢s⁢θ (1)

    , где D — размер кристаллита, λ — длина волны излучения источника рентгеновского излучения, т. Е. Длина волны CuKα составляет 1,5406Å, β — полная ширина на половине максимума (FWHM), рассчитанная на основе подгонки Гаусса, чистый Ni 3 BTC 2 составляет 0,126, а композитный Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT равен 0,122. Θ ° (12,44 °) — это угол дифракции Брэгга. Расчетный размер кристаллитов для чистого Ni 3 BTC 2 составил 705.2 Å, а для композитного Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT — 730,1 Å.

    Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR)

    Спектры FTIR регистрировались с использованием НПВО Bruker Alpha с окном из ZnSe в диапазоне 4000–500 см –1 . Записанный график показывает спектры пропускания чистого Ni 3 BTC 2 и композит Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT, как показано на рисунках 4a, b, соответственно). Спектры чистого Ni 3 BTC 2 и композита образцов Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT подтверждены асимметричными и симметричными пиками растяжения группы –C = O при 1620 и 1416 см. –1 соответственно.Группа растяжения –C-OC (эфирная) была обнаружена при 1080 см –1 (Saber-Samandari and Gazi, 2013). Пики при 1145 см –1 были отнесены к группе C-O, тогда как полоса колебаний C-C представлена ​​при 1456 см –1 . Пик при 1632 см –1 был отнесен к функциональной группе C = O. Полоса ароматических валентных колебаний C = C соответствует диапазонам 1539–1658 см –1 . Снижение интенсивности указанного пика в спектрах композитного Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT (рис. 4b) по сравнению с исходным Ni 3 BTC 2 связано с взаимодействием карбоксильных групп Ni 3 BTC 2 и амидные группы функционализированных ОСНТ (Karkeh-abadi et al., 2016). Пик растяжения O-H при 3024 см. –1 появился в композиционном материале, что подтверждает, что карбоксильная группа подверглась окислению с помощью HNO 3 . Образование дефектов при sp3-C-H-растяжении бензольного кольца в OH-SWNT показано на рисунке 4b.

    Рис. 4. Спектры FTIR, (a) чистый Ni 3 BTC 2 и (b) композитный Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT материалы.

    Вольт-амперная характеристика (I / V)

    Исследования I / V проводились с использованием анализатора параметров полупроводников (SPA, Keithley 4200A) при комнатной температуре.Ограничитель 7476D проводов West bond использовался для обеспечения электрического контакта золотых микроэлектродов с печатной платой для дальнейших измерений. Экспериментальные измерения проводились в диапазоне постоянного напряжения от −1 В до 1 В. Сопротивление чистого Ni 3 BTC 2 и композит Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT определяли с помощью обратного наклон ВАХ. Обе кривые первичных и композитных материалов прошли через источник и показывают омическую природу материалов (рис. 5).Сопротивление исходного материала составляло 8,85 МОм, а после включения ОН-ОСНТ сопротивление существенно снизилось до 25,5 кОм. Было четко замечено, что функционализированные OH-SWNT активно помогают в усилении проводимости. Микросеть OH-SWNT в Ni 3 BTC 2 создала возможность соединения каналов. Более того, подвижность свободных электронов была увеличена за счет включения ОН-ОСНТ в чистый материал Ni 3 BTC 2 . Эта новая сеть обеспечила проводящий путь, который может заряжать транспорт через микросеть SWNT в Ni 3 BTC 2 (Choi et al., 2012; Елецкий и др., 2015).

    Рисунок 5. Электрические (I-V) характеристики (a) чистый Ni 3 BTC 2 и (b) композит из Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT.

    Сканирующая электронная микроскопия с полевой эмиссией (FESEM)

    Морфология чистого Ni 3 BTC 2 и композита из Ni 3 BTC 2 / SWNT изучалась с помощью полевой эмиссионной сканирующей электронной микроскопии (FESEM) (с использованием Hitachi High-Tech, S-4800) ( Рисунок 6).На рисунке 6а показана микроструктура первичного Ni 3 BTC 2 , в котором ОН-ОСНТ, по-видимому, были инкапсулированы, образуя структуру микросети, которая видна на рисунке 6b.

    Рис. 6. Изображения с помощью сканирующей электронной микроскопии (FESEM) (a) чистый Ni 3 BTC 2 и (b) композит из Ni 3 BTC 2 / OH-SWNTs .

    Измерения полевого транзистора (FET)

    Передаточные и выходные характеристики Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT были изучены для понимания поведения полевого транзистора с использованием SPA-4200A (рисунок 7).В этом случае композитный материал Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT демонстрирует поведение p-канала. Для измерения полевых транзисторов проводящая природа OH-SWNT эффективно способствовала созданию композитного материала. В выходных характеристиках V ds измерения проводились в диапазоне от -0,5 до 0,5 В путем изменения V gs -1 до -3 В с шагом 1 В. Отрицательное обратное напряжение создало силу отталкивания между оксидным слоем (свободным носителем заряда) и кремниевой подложкой.Это повлияло на область обеднения, населенную положительными зарядами, которая притягивается к электронам и приводит к уменьшению барьера обеднения. Это подтверждает наличие дырок в качестве основного носителя заряда в канале. Это, в свою очередь, подтверждает поведение p-типа композита Ni 3 BTC 2 / OH-SWNTs. Передаточная характеристика была записана при В ds от −0,1 до −0,4 В с шагом 0,1 В путем изменения V gs −20 на 20 В. Это подтверждает коммутационное поведение устройства с пороговым напряжением (В ТН ) 1.5 В при −0,1 В DS .

    Рис. 7. Измерения Ni на полевых транзисторах 3 BTC 2 Композитный материал / OH-SWNT (A) Выходные и (B) Передаточные характеристики.

    Подвижность носителей заряда была рассчитана с использованием уравнения (2),

    μ = ± (∂⁡σ∂⁡Vgs) ⁢ (tCox) (1)

    ∂⁡σ∂⁡Vgs был рассчитан из наклона линейной аппроксимации из характеристик передачи при V ds −0.1, где t — толщина композитного материала Ni 3 BTC 2 / OH-ОСНТ, нанесенных на золотые микроэлектроды ∼50 мкм, а C ox — емкость на единицу площади слоя SiO 2 толщиной 100 нм, рассчитанная по формуле (3)

    Cox = 3,9⁢ε0t0 (2)

    где, ε 0 — диэлектрическая проницаемость свободного пространства, т.е. 8,85 × 10 –12 C 2 / Нм 2 и t 0 — толщина слоя SiO 2 , т.е.е., 100 нм. Подвижность носителей заряда ∼2,18 × 10 –6 см 2 V –1 с –1 была рассчитана по уравнению (2) при V ds –0,1 В.

    Исследования Chemfet Sensing

    Исследование по зондированию проводилось с использованием динамической системы зондирования газа собственной разработки. V GS (-3 В) и V DS (-0,4 В) оставались постоянными. Сбор данных производился измерительным прибором источника Keithley SPA-4200A при комнатной температуре.Газоизмерительное устройство (Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT) хранилось в камере с уплотнением ∼8 см 3 . Концентрация вводимого газа уравновешивалась с помощью регулятора массового расхода (Alicat) со скоростью потока 200 SCCM. Мешок из тедлара использовался для накопления различных концентраций газа SO 2 . Сухой воздух использовался для создания начальных условий, то есть для базовых и уравновешивающих концентраций газа, чтобы избежать любого воздействия влажности. Как только начальные условия были достигнуты, сенсор подвергался воздействию газовых аналитов с различными концентрациями в диапазоне от 4 до 20 ppm при постоянном значении V gs (-3 В) и V ds (-0.4 В). Сенсорное устройство, содержащее композитный материал Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT, демонстрирует отличную реакцию и восстановление для различных (от более высоких до более низких) концентраций SO 2 (Рисунок 8). Время отклика 4,59 с. со временем восстановления 11,04 с. был зарегистрирован при концентрации SO 2 15 ppm (Рисунок 9). Градуировочный график показан на рисунке 10. Он показывает немного большее отклонение при более высоких концентрациях по сравнению с более низкими концентрациями.

    Рисунок 8. Динамическая кривая отклика датчика Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT для различных концентраций SO 2 .

    Рис. 9. При 15 ppm SO 2 Концентрация газа, время реакции и время восстановления относительно базовой линии.

    Рис. 10. Планка стандартной ошибки для SO 2 Концентрация газа варьируется от 20 до 4 ppm.

    Исследование полевого транзистора подтверждает, что никель p-типа 3 BTC 2 / OH-SWNTs композитный материал с отверстиями в качестве основного носителя.Когда электроноакцепторные (SO 2 ) газовые аналиты (Yao et al., 2011) вступают в контакт с материалом p-типа, это вызывает перенос электронов из композитного материала, как показано в уравнении (4), и генерирует количество вакансий (дырок). Он отвечал за снижение сопротивления материала при взаимодействии с газоаналитами SO 2 .

    SO2 + e- = SO2- (3)

    Чувствительность Ni 3 BTC 2 / OH-SWNTs композитный датчик исследовали путем воздействия на концентрацию 5 ppm различных газовых аналитов, таких как NO 2 , CH 4 , CO и C 2 H 2 , как показано на рисунке 11.При тех же условиях эксперимента газ SO 2 показал гораздо более высокую чувствительность по сравнению с другими тестируемыми газовыми аналитами. Это указывает на то, что композитный датчик Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT был очень чувствителен к газу SO 2 . Низкий отклик для CH 4 , CO и C 2 H 2 объясняется нуклеофильной природой этих газов (Zhang et al., 2017).

    Рис. 11. Селективность композитного датчика Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT в отношении 5 ppm различных газовых аналитов.

    Заключение

    Чистый Ni 3 BTC 2 и композит Ni 3 BTC 2 / OH-SWNT были успешно синтезированы с использованием сольвотермического метода. Электрические, структурные, морфологические и спектроскопические характеристики поверхности подтверждают успешное включение ОН-ОСНТ в Ni 3 BTC 2 MOF. Измерение на полевом транзисторе подтверждает поведение p-типа композитного материала Ni 3 BTC 2 / OH-SWNTs.Измерение ChemFET при постоянном значении V gs (-3 В) и V ds (-0,4 В) показывает отличный отклик. Интегрированные OH-SWNT в Ni 3 BTC 2 MOF улучшают чувствительные свойства композитного материала. Нижний предел обнаружения 4 ppm при времени отклика 5 с. и время восстановления 10 с. наблюдалось. Датчик показывает отличную повторяемость.

    Заявление о доступности данных

    Все наборы данных, созданные для этого исследования, включены в статью / дополнительный материал.

    Взносы авторов

    NI, SM и PS внесли свой вклад в экспериментальную работу. NI внесла свой вклад в формальный анализ, GB внесла свой вклад в анализ XRD и FTIR, а TA-G, MM и SS внесли свой вклад в анализ FET и зондирование газа. NI участвовал в исследовании и написании первоначального проекта. М.С. участвовал в концептуализации, написании обзора, редактировании и наблюдении.

    Финансирование

    Мы искренне благодарим Межуниверситетский акселераторный центр (IUAC), Нью-Дели, Индия (UFR nos.62320 и 62321), UGC-DAE CSR (RRCAT), Индор (проект № CSR-IC BL66 / CRS- 183 / 2016-17 / 847), DST-SERB, Нью-Дели (проект № EEQ / 2017/000645) , Rashtria Uchachatar Shiksha Abhiyan (RUSA), Правительство Махараштры, Программа UGC-SAP (F.530 / 16 / DRS-I / 2016 (SAP-II) Dt.16-04-2016) и DST-FIST (Project No. SR / FST / PSI-210/2016 (C) от 16.12.2016) за оказание финансовой поддержки.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

    Список литературы

    Эйвери, А. Д., Чжоу, Б. Х., Ли, Дж., Ли, Э.-С., Миллер, Э. М., Ихли, Р. и др. (2016). Специально разработанные сети полупроводниковых углеродных нанотрубок с улучшенными термоэлектрическими свойствами. Нац. Энергия 1: 16033.

    Google Scholar

    Бодкхе, Г. А., Дешмук, М. А., Патил, Х. К., Ширсат, С. М., Шрихари, В., Пандей, К. К. и др. (2019). Полевой транзистор на основе протонопроводящего металлоорганического каркаса (CuBTC). J. Phys.D 52: 335105. DOI: 10.1088 / 1361-6463 / ab1987

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Кэмпбелл, М. Г., Шеберла, Д., Лю, С. Ф., Свагер, Т. М., и Динка, М. (2015). Cu3 (гексаиминотрифенилен) 2: электропроводящий 2D металлоорганический каркас для хемирезистивного зондирования. Angew. Chem. Int. Эд. 54, 4349–4352. DOI: 10.1002 / anie.201411854

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Чой, Х. Х., Ли, Дж., Донг, К.-Й., Джу, Б.-К., и Ли, В. (2012). Газоанализ композиционных материалов с использованием проводящих полимеров / однослойных углеродных нанотрубок. Macromol. Res. 20, 143–146. DOI: 10.1007 / s13233-012-0030-5

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Дешмук, М. А., Патил, Х. К., Бодкхе, Г. А., Ясудзава, М., Коинкар, П., Раманавичиене, А. и др. (2018). Нанокомпозит ПАНИ / ОСНТ, модифицированный ЭДТА, для определения ионов Cu (II) на основе дифференциальной импульсной вольтамперометрии. Сенс.Приводы B Chem. 260, 331–338. DOI: 10.1016 / j.snb.2017.12.160

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Дмелло, М. Э., Сундарам, Н. Г., и Калидинди, С. Б. (2018). Сборка металлоорганического каркаса ZIF-67 на наночастицах оксида олова для синергетического хеморезистивного газового зондирования CO2. Chem. Eur. J. 24, 9220–9223. DOI: 10.1002 / chem.201800847

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Долгополова Е.А., Шустова Н.Б. (2016). Фотофизика металлоорганического каркаса: оптоэлектронные устройства, фотопереключатели, сенсоры и фотокатализаторы. MRSBulletin 41, 890–896. DOI: 10.1557 / mrs.2016.246

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Елецкий А.В., Книжник А.А., Потапкин Б.В., Кенни Дж. М. (2015). Электрические характеристики композитов, легированных углеродными нанотрубками. Phys. Успехи 58, 209–251. DOI: 10.3367 / ufne.0185.201503a.0225

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Фарманзаде, Д., и Ардехджани, Н. А. (2018). Адсорбция молекул O3, SO2 и NO2 на поверхности нанолистов чистого и легированного Fe карбида кремния: вычислительное исследование. Заявл. Серфинг. Sci. 462, 685–692. DOI: 10.1016 / j.apsusc.2018.08.150

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Гурова О.А., Архипов В.Е., Коротеев В.О., Гусельникова Т.Ю., Асанов И.П., Седельникова О.В. и др. (2019). Очистка однослойных углеродных нанотрубок с использованием кислотной обработки и магнитной сепарации. Physi. Стат. Solidi 256: 1800742. DOI: 10.1002 / pssb.201800742

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Хоанг Н. Д., Ван Кат В., Нам М. Х., Фан В. Н., Ле А. Т. и Ван Куай Н. (2019). Улучшенные характеристики обнаружения SO2 массовым датчиком на основе многостенных углеродных нанотрубок с использованием двухступенчатого процесса очистки. Приводы Sens. A Phys. 295, 696–702. DOI: 10.1016 / j.sna.2019.06.046

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ху, Х., Чжао, Б., Иткис, М. Э., и Хаддон, Р. К. (2003). Очистка однослойных углеродных нанотрубок азотной кислотой. I. Phys. Chem. B 107, 13838–13842. DOI: 10.1021 / jp035719i

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Jin, L.-N., Liu, Q., and Sun, W.-Y. (2013). Фазовый синтез цветочных наноструктур [Ni3 (BTC) 2⋅12h3O] при комнатной температуре и их превращение в пористый NiO. Подбородок. Chem. Lett. 24, 663–667. DOI: 10.1016 / j.cclet.2013.05.001

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Каркех-абади, Ф., Сабер-Самандари, С., Сабер-Самандари, С. (2016). Влияние функционализированных УНТ в сетке гранул нанокомпозита на основе альгината натрия на удаление ионов Co (II) из водных растворов. J. Hazard. Матер. 312, 224–233. DOI: 10.1016 / j.jhazmat.2016.03.074

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ку В.-Т., Чой С.-Дж., Ким С.-Дж., Джанг Дж.-С., Таллер Х. Л. и Ким И.-Д. (2016). Гетерогенная сенсибилизация металлоорганических каркасов, управляемых комплексными катализаторами металл-оксид металла, на каркасе из оксидных нановолокон, к превосходным газовым сенсорам J. Am. Chem. Soc. 138, 13431–13437. DOI: 10.1021 / jacs.6b09167

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ли, Х., Ван, К., Сунь, Ю., Лоллар, К. Т., Ли, Дж., И Чжоу, Х.-К. (2018). Последние достижения в хранении и разделении газа с использованием металлоорганических каркасов. Материалы сегодня 21, 108–121. DOI: 10.1016 / j.mattod.2017.07.006

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ли, К., Ву, Дж., Хуан, Л., Гао, Дж., Чжоу, Х., Ши, Ю., и другие. (2018). Газочувствительные материалы на основе диоксида серы на основе углеродных нанотрубок на основе цеолитного имидазолатного каркаса. J. Mater. Chem. А 6, 12115–12124. DOI: 10.1039 / c8ta02036a

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Лян, С., Ли, Г., и Тиан, Р. (2016). Многослойные углеродные нанотрубки, функционализированные сверхвысокой долей карбоксильных и гидроксильных групп путем окисления с помощью ультразвука. J. Mater. Sci. 51, 3513–3524. DOI: 10.1007 / s10853-015-9671-z

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Нагараджан, В., и Чандирамули, Р. (2018). Новый подход к обнаружению молекул газа NO2 и SO2 с использованием графанового нанолиста и нанотрубок — применение функции плотности А. Диаметр. Relat. Матер. 85, 53–62. DOI: 10.1016 / j.diamond.2018.03.028

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Патил, Х. К., Дешмук, М. А., Гайквад, С. Д., Бодкхе, Г. А., Асокан, К., Ясудзава, М., и др. (2017). Влияние облучения ионами кислорода на нанокомпозит полианилин / однослойные углеродные нанотрубки. RPC 130, 47–51. DOI: 10.1016 / j.radphyschem.2016.07.030

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Сабер-Самандари, С., и Гази, М. (2013). Удаление ртути (II) из водного раствора с использованием хитозан-привитых-полиакриламидных полу-ВПС-гидрогелей. Separ. Sci. Technol. 48, 1382–1390. DOI: 10.1080 / 01496395.2012.729121

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ширсат, М.Д., Бангар, М.А., Дешюсс, М.А., Мён, Н.В., и Мулчандани, А.(2009). Хемирезистивный датчик сероводорода на основе гибридной сети нанопроволок полианилина-наночастиц золота. Заявл. Phys. Lett. 94: 083502. DOI: 10.1063 / 1.3070237

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Стассен И., Берч Н., Талин А., Фалькаро П., Аллендорф М. и Амелут Р. (2017). Обновленная дорожная карта по интеграции металлоорганических каркасов с электронными устройствами и химическими датчиками. Chem. Soc. Ред. 46, 3185–3241. DOI: 10.1039 / c7cs00122c

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ульман, А.М., Браун, Дж. У., Фостер, М. Э., Леонар, Ф., Леонг, К., Ставила, В. и др. (2016). Преобразование MOF для энергетических приложений с использованием концепции guest @ MOF. Inorg. Chem. 55, 7233–7249. DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.6b00909

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Вэнь, П., Гонг, П., Сун, Дж., Ван, Дж., И Ян, С. (2015). Разработка и синтез композитов Ni-MOF / CNT и композитов RGO / нитрид углерода для анасимметричного суперконденсатора с высокой энергией и плотностью мощности. J. Mater. Chem. А 3, 13874–13883.

    Google Scholar

    Сяо Ф. и Сюй Ю. (2012). Электрохимическое соосаждение и определение характеристик композита MnO2 / SWNT для применения в суперконденсаторах. J. Mater. Sci. Матер. Электрон. 24, 1913–1920. DOI: 10.1007 / s10854-012-1034-9

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Яо, Ф., Дуонг, Д. Л., Лим, С. К., Янг, С. Б., Хван, Х. Р., Ю, В. Дж. И др. (2011). Селективная реакционная способность между газом NO2 и SO2 на углеродных нанотрубках, обусловленная влажностью. J. Mater. Chem. 21: 4502. DOI: 10.1039 / c0jm03227a

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Юк, Дж. Ю., Джун, Дж., И Квак, С. (2010). Аминофункционализация поверхности углеродных нанотрубок обработкой плазмой Nh4. Заявл. Серфинг. Sci. 256, 6941–6944. DOI: 10.1016 / j.apsusc.2010.04.075

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Чжан Д., Лю Дж., Цзян К., Ли П. и Сунь Ю. (2017). Высокоэффективные сенсорные свойства диоксида серы для послойного самоорганизующегося гибридного нанокомпозита графена, модифицированного диоксидом титана. Приводы Sens. B Chem. 245, 560–567. DOI: 10.1016 / j.snb.2017.01.200

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Zhang, J., Zou, H., Qing, Q., Yang, Y., Li, Q., Liu, Z., et al. (2003). Влияние химического окисления на структуру однослойных углеродных нанотрубок. J. Phys. Chem. B 107, 3712–3718.

    Google Scholar

    Чжоу, К., Цзэн, В., Чен, В., Сюй, Л., Кумар, Р., и Умаре, А. (2019). Применение высокочувствительного газового сенсора с низкой концентрацией диоксида серы (SO2) на гетероструктурных нанодисках NiO-ZnO. Приводы Sens. B Chem. 298: 126870.

    Google Scholar

    Диоксид серы в пиве

    Аналитический подход

    Пробоподготовка

    С помощью pH-метра установите pH прибл. 20 мл свежего охлажденного пива (4–8 ° C) до 6,5–7,5 с раствором гидроксида натрия. Эта операция должна выполняться быстро, чтобы избежать окисления SO 2 кислородом воздуха. Перед анализом нет необходимости доводить образец до определенной температуры.Чтобы избежать получения неверных результатов, проверьте содержание сульфита с помощью теста MQuant ® Sulfite Test. Образцы, содержащие более 60,0 мг / л SO 3 2- , должны быть разбавлены водой для анализа или дистиллированной водой.

    Размер

    Регулировка нуля:

    Рекомендуется обнулять систему каждый новый рабочий день, используя ту же прямоугольную ячейку 10 мм, которая используется для измерения образца и холостого образца. Пожалуйста, обратитесь к руководству по прибору для получения подробной информации о том, как обнулить систему.

    Образец бланка:

    Бланк образца должен быть измерен перед выполнением измерения самого образца. Этот шаг необходим для компенсации естественного цвета пива. Подготовьте холостой пробы, смешав 8 мл воды для анализа и 2 мл пробы пива, предварительно доведенной до pH 6,5–7,5. Перенести смесь в прямоугольную ячейку 10 мм без пузырьков. Пожалуйста, обратитесь к руководству по эксплуатации прибора для получения подробной информации о том, как измерить холостой пробы.

    Обмер пробы:

    Концентрация диоксида серы измеряется с помощью теста Spectroquant ® Sulfite Test в соответствии с инструкциями на вкладыше в упаковке, прилагаемом к набору для тестирования.В отличие от инструкций, приведенных на вкладыше к упаковке, время реакции составляет 10 мин. Более короткое время реакции может привести к потерям. По истечении этого 10-минутного периода залейте измерительный раствор в соответствующую 10-миллиметровую прямоугольную ячейку без пузырьков, поместите ячейку в измерительный отсек и начните измерение (если применимо).

    После измерения результат можно будет увидеть на дисплее прибора. Чтобы упростить управление и обработку данных, перенесите результаты, измеренные на спектрофотометрах Prove через Prove Connect, в LIMS и / или Prove Connect в Dashboard.Если раствор для измерения мутный, раствор необходимо профильтровать через шприцевой фильтр (каталожный номер см. Выше) по истечении времени реакции. Слейте первые несколько капель фильтрата.

    Результаты

    Результаты подтверждены эталонным анализом по методу ASBC Beer-21A. 1 Кроме того, были проведены эксперименты с добавлением пиков как для измерения с помощью тестового набора Spectroquant ® , так и для измерения методом ASBC.Для этого в пробу добавляли диоксид серы трех различных концентраций (2, 5 и 10 мг / л SO 2 ). Впоследствии коэффициент извлечения (RR) был рассчитан на основе извлеченного содержимого. Результаты для светлого пива показаны в , таблица 1 , для темного и мутного пива — в , таблица 2.

    Улавливание токсичных газов в MOF: SO2, h3S, Nh4 и NOx

    MOF являются многообещающими кандидатами для улавливания токсичных газов, поскольку их адсорбционные свойства можно регулировать в зависимости от топологии и химического состава пор.Хотя основным недостатком MOF является их уязвимость к этим высококоррозионным газам, которые могут поставить под угрозу их химическую стабильность, замечательные примеры продемонстрировали высокую химическую стабильность к SO 2 , H 2 S, NH 3 и NO x . Понимание роли различных химических функций в порах MOF является ключом к достижению превосходного улавливания этих токсичных газов.Таким образом, взаимодействия таких функциональных групп (координационно-ненасыщенные участки металлов, группы μ-OH, дефектные участки и галогенные группы) с этими токсичными молекулами не только определяют свойства захвата MOF, но также могут служить ориентиром для разработки новых многофункциональные материалы MOF. Таким образом, эта перспектива направлена ​​на предоставление ценной информации о значительном прогрессе в этой области восстановления окружающей среды, которая могла бы вдохновить больше исследователей на проведение дополнительных и новых исследований по такой сложной задаче.

    Эта статья в открытом доступе

    Подождите, пока мы загрузим ваш контент…

    Что-то пошло не так. Попробуй еще раз?

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.