Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Bei der atmosph\u00e4rischen Umwandlung von Stickoxiden (NOx), insbesondere von NO2, spielt neben der Salpeters\u00e4ure (HNO3) als Endprodukt die Bildung von salpetriger S\u00e4ure (HONO) eine wichtige Rolle, da die Photolyse dieser Verbindung eine wichtige OH-Quelle besonders bei Sonnenaufgang darstellt. Der Bildungsmechanismus der salpetrigen S\u00e4ure ist bis heute jedoch noch nicht verstanden, wobei sich auf Grund vieler Labor- und Feldmessungen lediglich der Hinweis ergibt, dass die Bildung w\u00e4hrend der Nacht heterogen \u00fcber NOx abl\u00e4uft. Die Messung von salpetriger S\u00e4ure erfolgt in Feldmessungen bisher \u00fcberwiegend mit sogenannten Denudern oder DOAS-Spektrometern. DOAS-Spektrometer erlauben zwar eine Horizontalsondierung von HONO, diese Ger\u00e4te sind jedoch zur Erzielung einer hohen Empfindlichkeit auf eine gro\u00dfe optische Wegl\u00e4nge angewiesen. Dar\u00fcber hinaus sind DOAS-Spektrometer technisch sehr aufw\u00e4ndig und nur durch gut ausgebildetes Fachpersonal zu bedienen. Ebenso reicht die heute erzielbare Nachweisgrenze von ca. 50 pptV HONO nicht aus, um HONO in Reinluftgebieten nachzuweisen.
\nDer Nachweis von HONO mit Hilfe von Denudern wird durch das Auftreten von Nebenreaktionen erschwert, erm\u00f6glicht keine on line-Messung sowie eine relativ schlechte Zeitaufl\u00f6sung.
\nIm Rahmen dieses Forschungsprojektes wurde daher ein kompaktes, leichtes Messger\u00e4t zur quantitativen Bestimmung von salpetriger S\u00e4ure in Luft entwickelt und erprobt. Dieses Messger\u00e4t erlaubt eine Messung von HONO mit hoher Zeitaufl\u00f6sung und Empfindlichkeit und kann auch f\u00fcr Vertikalsondierungen eingesetzt werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen dieses Forschungsprojektes wurde ein kompaktes, leichtes und mobiles Messger\u00e4t zur quantitativen Bestimmung von salpetriger S\u00e4ure in Luft entwickelt und erprobt. Dieses Messger\u00e4t erlaubt eine Messung von HONO mit hoher Zeitaufl\u00f6sung und Empfindlichkeit und kann auch f\u00fcr Vertikalsondierungen eingesetzt werden.
\nDas Messprinzip des HONO-Messger\u00e4tes basiert auf der quantitativen Umsetzung von HONO mit einer Mischung aus 1N Salzs\u00e4ure und einer 0,06 M Sulfanilamid-L\u00f6sung. Bei der Umsetzung bildet sich schnell ein Diazoniumsalz das dann in einer weiteren Reaktion (Azokupplung) in einen Azofarbstoff umgewandelt wird, dessen Konzentration in einem Photometer mit einem sogenannten Liquid Core Waveguide als Langwegabsorptionsstrecke bestimmt werden kann.
\nDa das Messger\u00e4t nach dem Zweikanalprinzip arbeitet, konnten die Querempfindlichkeiten gegen andere atmosph\u00e4rische Spurengase wie z. B. Stickstoffdioxid, Ozon, PAN, Salpeters\u00e4ure etc. minimiert werden.
\nDas Arbeitsprogramm des Projektes, f\u00fcr das insgesamt ein Zeitraum von 4 Jahren vorgesehen war, gliederte sich in verschiedene Arbeitspakete, die teilweise parallel bearbeitet wurden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Arbeitspaket 1:
\nSynthese und Charakterisierung verschiedener Azofarbstoffe mit Hilfe der sogenannten Azokupplung. Es wurde ein geeigneter Farbstoff auf der Basis seiner leichten Detektierbarkeit mit einem Photometer ausgew\u00e4hlt und eine erste Absch\u00e4tzung der Nachweisgrenze des Messverfahrens durchgef\u00fchrt.
\nArbeitspaket 2:
\nAufbau eines ersten Messger\u00e4tes.
\nArbeitspaket 3:
\nAusf\u00fchrliche Testmessungen wurden mit dem entwickelten Messger\u00e4t durchgef\u00fchrt. Insbesondere wurden m\u00f6gliche Querempfindlichkeiten untersucht sowie die Nachweis- und Bestimmungsgrenze ermittelt. Mit Hilfe dieser Tests wurde eine Systemoptimierung durchgef\u00fchrt und das Messger\u00e4t auf seinen Einsatz in Feldmesskampagnen vorbereitet.
\nArbeitspaket 4:
\nIn diesem Arbeitspaket wurde das Messger\u00e4t auf seine Einsatzf\u00e4higkeit im Rahmen von Feldexperimenten gepr\u00fcft und eventuelle Bedienungsprobleme oder St\u00f6ranf\u00e4lligkeiten wurden durch geeignete Ma\u00dfnahmen behoben. Nach Abschluss dieser Arbeiten wurde das Messger\u00e4t durch entsprechende Publikationen in Fachzeitschriften und auf Messen und Ausstellungen der \u00d6ffentlichkeit vorgestellt.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das Ger\u00e4t wurde im Rahmen mehrerer Feldmesskampagnen und k\u00fcrzlich auf der Analytika 2002 einer breiteren \u00d6ffentlichkeit vorgestellt. Daneben wurde das Messfahren auf verschiedenen nationalen und internationalen Tagungen einem interessierten Fachpublikum pr\u00e4sentiert. Ebenso wurde das Messger\u00e4t in verschiedenen Fachzeitschriften vorgestellt (z. B. Environ. Sci. Technol., 35, 3207 – 3212 (2001)).<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die gesteckten Projektziele wurden alle erreicht.Mit finanzieller Unterst\u00fctzung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt in Osnabr\u00fcck wurde in der Physikalischen Chemie der Bergischen Universit\u00e4t Wuppertal ein Messger\u00e4t entwickelt, mit dem salpetrige S\u00e4ure in der Atmosph\u00e4re in Mischungsverh\u00e4ltnissen bis 1 pptV (1:1.000.000.000.000) schnell, reproduzierbar und mit h\u00f6chster Reproduzierbarkeit nachgewiesen werden kann.
\nDas neuartige Messverfahren konnte inzwischen zur Marktreife weiterentwickelt werden. Das Messger\u00e4t wird \u00fcber die Firma QUMA Elektronik & Analytik GmbH, Wuppertal kommerziell vertrieben.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Bei der atmosph\u00e4rischen Umwandlung von Stickoxiden (NOx), insbesondere von NO2, spielt neben der Salpeters\u00e4ure (HNO3) als Endprodukt die Bildung von salpetriger S\u00e4ure (HONO) eine wichtige Rolle, da die Photolyse dieser Verbindung eine wichtige OH-Quelle besonders bei Sonnenaufgang darstellt. Der Bildungsmechanismus der salpetrigen S\u00e4ure ist bis heute jedoch noch nicht verstanden, […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[47,65,52,53],"class_list":["post-20428","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-klimaschutz","tag-nordrhein-westfalen","tag-umweltforschung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"12634\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-12634.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"304.218,67","dbu_projektdatenbank_firma":"Bergische Universit\u00e4t - Gesamthochschule WuppertalFachbereich 9 - Physikalische Chemie","dbu_projektdatenbank_strasse":"Gau\u00dfstr. 20","dbu_projektdatenbank_plz_str":"42097","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Wuppertal","dbu_projektdatenbank_p_von":"1998-02-01 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2001-01-31 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"2 Jahre und 12 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"0202\/439-2515","dbu_projektdatenbank_inet":"","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Nordrhein-Westfalen","dbu_projektdatenbank_foerderber":"9","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20428","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20428\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":33431,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20428\/revisions\/33431"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20428"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20428"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20428"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}