化学イオン化質量分析法による硝酸測定器の開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09358012
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 近藤 豊 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (20110752)
• 研究分担者: 高木 望 日本真空技術(株), 研究室長(研究職) ; 川崎 昌博 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70110723) ; 中島 英彰 国立環境研究所, 主任研究員 (20217722) ; 小池 真 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (00225343) ; 松見 豊 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (30209605)
• キーワード: 硝酸 / 窒素酸化物 / 吸着 / 二酸化窒素 / 質量分析 / 対流圏 / 成層圏 / オゾン

研究概要

硝酸を高精度で計測するためには、硝酸の信頼性のある校正方法を確立する必要がある。このためにまず液体硝酸の入ったパ-ミエーションチューブから40Cの一定温度下で硝酸蒸気を発生させるための装置を製作した。この硝酸蒸気を一定の希釈率で純空気と混合し、既存の総窒素酸化物測定装置に導入し硝酸濃度を測定し、硝酸の発生量を推定した。またパ-ミエーションチューブの重量変化を精密に測定しその変化率から硝酸の発生量を推定した所、総窒素酸化物測定装置で測定した値と10%の差で一致した。またパ-ミエーションチューブから出てくる気体には硝酸以外に二酸化窒素が5-10%含まれていることも判明した。質量分析測定では、測定中での硝酸の校正が重要となる。このため質量分析計に試料大気を取り込む為の導入管、校正用の硝酸を混合させる為のシステムを製作した。このシステムに硝酸を導入し、大気中での測定中における硝酸の校正を模擬実験した。この結果、硝酸の導入及び遮断の際の硝酸の変化が信号が非常に長いことが判明した。特に硝酸の遮断後20分以上にわたり硝酸の信号が高いまま残った。これは硝酸が導入システムの壁に付着し、徐々に放出される為であることが分かった。硝酸の導入及び遮断を短い時間で行うためのシステムを幾つか試作した。導入管を大幅に短くする等の工夫により多少の改善が見られた。観測の上で実用的な使用に耐える為には校正に必要な時間を更に短縮することが必要である。

研究成果

• [文献書誌] Kondo,Y., et al.: "Impact of lightning and convection on reactive nitrogen in the tropical free troposphere" J.Geophys.Res.102. 28367-28384 (1997)
• [文献書誌] Kondo,Y., et al.: "Reactive nitrogen and its correlation with O_3 and CO over the Pacific in winter and early spring" J.Geophys.Res.102. 28385-28404 (1997)
• [文献書誌] Kondo,Y., et al.: "Profiles and partitioning of reactive nitrogen over the Pacific Ocean in winter and early spring" J.Geophys.Res.102. 28405-28424 (1997)
• [文献書誌] Kondo,Y., et al.: "A Monte Carlo study of the upper tropospheric reactive nitrogen on PEM-West-B" J.Geophys.Res.102. 28437-28446 (1997)
• [文献書誌] Kondo,Y., et al.: "Evidence of heterogeneous chemistry on sulfate aerosols in stratospheric air masses measured in PEM-West B" J.Geophys.Res.102. 28425-28436 (1997)
• [文献書誌] Kondo,Y., et al.: "Implication of large scale shifts in tropospheric No_x levels in the remote tropical Pacific" J.Geophys.Res.102. 28447-28468 (1997)