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Gaschromatographischer Nachweis von Carbonylverbindungen in der Atmosphäre - Untersuchungen zu Quellen und Senken

Traser, Birgit G. - Technische Universität Darmstadt (2011)


Für die Analyse von Carbonylverbindungen in der Atmosphäre kam ein optimiertes System zum Einsatz, das mit hoher Zeitauflösung (1 h) das Tagesprofil von bis zu 40 verschiedenen Carbonylverbindungen erfassen kann. Die Probenahme der Carbonylverbindungen erfolgte mit Hilfe von PFBHA (2,3,4,5,6-Pentafluorbenzylhydroxylamin) beschichteten Kartuschen. Ein mit KI beschichteter Denuder diente dabei als Ozonscrubber.

Analysiert wurden die Proben anschließend mittels eines Gaschromatographen. Die untersuchten Luftproben wurden im Raum Darmstadt genommen. Dazu gehörten Tunnel-, Verkehrs-, Stadtrandmessungen und eine Messung im Odenwald. Im Tunnel wurden dabei insgesamt über 8 ppbV/h, an der Verkehrsstraße und am Stadtrand dagegen knapp 4 ppbV/h und im Odenwald nur 2,5 ppbV/h an Aldehyden und Ketonen gemessen. Messungen an weiteren Orten kamen hinzu. Das Ziel war die Bestimmung der Herkunft (anthropogen, biogen) jeder Carbonylverbindung und ob sie primär oder sekundär emittiert wurden. Dabei kamen verschiedene Methoden zum Einsatz: Vergleiche der Carbonyl-Tagesprofile mit entsprechenden Marker-Substanzen, Darstellung aller Korrelationskoeffizienten, Verhältnisse C2/C3 und multilineare Regression. Die Ergebnisse zeigten u.a. eine hohe Abhängigkeit der Herkunft aller Carbonylverbindungen vom Messort und vor allem von den meteorologischen Bedingungen. Im Rahmen des Verbundforschungsprojektes FEBUKO wurden in Thüringen weitere Luftproben und auch Wolkenwasserproben auf Carbonylverbindungen untersucht. Ziel war hierbei die Erfassung von physikalischen und chemischen Veränderungen organischer Spurenstoffe während des Wolkendurchgangs durch eine orographische Wolke.

Erste Bilanzierungen der Messungen vor, hinter und in der Wolke zeigten für das Wolkenwasser die Abhängigkeit der Löslichkeit der Aldehyde und Ketone vom Henry-Gesetz. Genauere Betrachtungen belegten aber vor allem für weniger wasserlösliche Analyten hohe Abweichungen vom Henry-Gesetz.


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