表面張力測定を用いた有機エアロゾルの雲生成能評価に関する研究

• Project/Area Number: 18655065
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Environmental chemistry
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies
• Principal Investigator: 高見 昭憲 National Institute for Environmental Studies, アジア自然共生グループ, 室長 (00262030)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2006: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: 表面張力 / 雲核生成 / 有機エアロゾル / 雲核生成能 / エアロゾル

Research Abstract

雲生成への寄与があると考えられている有機エアロゾルに注目し、有機物の質量スペクトルと表面張力測定結果を定量的に整理し、両者を関係づける経験式を導くことを目的とした。
本課題で購入した表面張力計を用いて食塩、アジピン酸溶液などを測定し、既往の結果と一致することを確かめた。また無機物と有機物の混合溶液でも、充分有機物が存在すれば表面張力の低下を測定できることを確かめた。
シクロヘキセン、デケン、イソプレンの光酸化反応を大型チャンバーで行い、生成した有機エアロゾルをミストチャンバー法で採取し、その溶液の表面張力を測定した。また、同時にエアロゾル質量分析計(AMS)を用いて有機物を分析した。表面張力は1から2mN/m^2程度減少したが、再現性が良くなかった。
AMSの質量スペクトルからは酸化された有機エアロゾルが充分生成していたと推定されるが、液体クロマトグラフで分析したところ、たとえば、アジピン酸などはミストチャンバーで捕集した溶液中には検出限界程度しか含まれていないことがわかった。その後、ミストチャンバーを改良し捕集効率や捕集量を10から100倍増加させる工夫を行ったが、再現性のある結果は得られなかった。
沖縄辺戸岬ステーションにおいてAMSと同期し、ハイボリュームサンプラー(HV)を用いて大気エアロゾルを採取した。期間内に終了できず現在分析中である。HVでは充分有機エアロゾルが捕集できることから、当初の目的である、有機物の量と表面張力の定量的関係を導くことができると予想される。