背景介紹：
環(huán)境中的PAN（過氧乙酸硝酸酐，常用俗名為過氧乙酰硝酸酯）由大氣中的部分揮發(fā)性有機物（VOCs）和氮氧化物（NOx）反應生成，其`形成經(jīng)歷與臭氧形成類似。因此，PAN和O3均為VOC-NOx光化學指示劑。
PAN的濃度從海洋背景點幾個ppt到城市污染空氣中超過10ppb。因其效應和植物毒性而為人所知。因為PAN的低溫穩(wěn)定性，它同時也是大氣活性氮的重要的儲庫。因此它能夠作為活性氮化合物如NO2的遷移形態(tài)，最終影響對流層臭氧的產(chǎn)生。
儀器介紹：
1992年，在德國環(huán)保部的支持下，基于德國馬普化學所（Max-Planck Institute）的技術和研究，Metcon公司研發(fā)了PAN在線自動分析儀。從那時起，該套系統(tǒng)經(jīng)歷了多次升級，其中校準過程經(jīng)過研究院所的深入測試。儀器也在許多國家穩(wěn)定運行。
自動化的PAN分析儀適合19”機架式安裝。它整合了電腦控制的全自動分析儀器和一個簡單可靠的校準方法。PAN的檢測限小于50ppt。動態(tài)線性范圍超過10ppb。動態(tài)校準單元是基于NO校準氣流的光化學合成PAN。
PAN由低于室溫的毛細管柱進行氣相色譜分離后，由電子捕獲器檢測。色譜柱安裝在一個由peltier半導體制冷片控溫的緊湊的柱箱中。溫度波動低于1K（1度）。對預柱進行反吹可以防止高保留時間的物種進入分析主柱和檢測器，防止污染并減少分析時間。采樣、進樣和色譜柱的切換是由一個氣動10通閥（VALCO品牌）完成的。樣品采樣的旁路設計能夠減少采樣管路的停留時間。
色譜軟件：
為便于控制色譜系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及整合，我們設計了新的電腦軟件（基于Windows7系統(tǒng)）。軟件中應用了由Measurement Computing Inc., USA生產(chǎn)的I/O控制板(USB-DA或者PCMCIA/PC-Card)。下列模塊是軟件的一些主要組件：
* 控制色譜及其持續(xù)運轉，為遠程操控接收控制參數(shù)。
* ECD信號的數(shù)據(jù)獲取，峰數(shù)據(jù)的自動積分。
* 在離線狀態(tài)下，查看原始數(shù)據(jù)，重新對峰面積進行積分。
* 評價積分峰的時間序列，如CCl4、PAN。
識別峰是自動進行的，用戶首先需要在測試色譜圖上確定相應峰的大致位置和峰寬。在其后自動運行的色譜中，準確的峰位置和積分將會使用最小二乘法擬合并自動優(yōu)化。PAN的峰面積和通過校準因子產(chǎn)生的濃度數(shù)據(jù)同時存儲。
校準單元：
校準單元能夠產(chǎn)生持續(xù)且穩(wěn)定的已知濃度的PAN氣體?；趶腘O校準氣（ppm量級）光化學合成的PAN，再動態(tài)稀釋到0.1～30ppb，總流量在1～10L/min。使用NO取代NO2是因為NO校準氣的穩(wěn)定性更好。PAN校準單元和PAN分析單元通過氣動PFA閥門連接。在校準模式，樣品來自于校準模塊的過流組件。校準單元需要的過氧乙酰自由基由丙酮光解生成，這些過氧乙酰自由基首先會氧化NO為NO2，然后生成PAN。校準單元經(jīng)過German Tropospheric Research Focus（TFS）的質量保證程序的評價，他們使用了兩種獨立的技術進行評判，PAN的產(chǎn)率確定為92%±3%。同時發(fā)現(xiàn)這個參數(shù)在很寬范圍的操控條件下都穩(wěn)定適用，例如0.1～30ppb的PAN在10L/min的流量下。
因為背景站中CCl4的濃度相當穩(wěn)定，所以其出峰可以作為內(nèi)標來評價ECD的響應。
稀釋用的零氣：
高純空氣，成分為21%O2，其余為N2，經(jīng)凈化管凈化。技術參數(shù)：
分析單元
方法：氣相色譜法；
預柱和主柱：寬孔毛細管柱；
檢測器： ECD檢測器；
色譜爐箱：Peltier制冷和Pt100溫度控制；
樣品進樣/色譜柱切換：氣動VALCO 10通閥，配置外部定量管；
載氣和尾吹氣：99.999%氮氣，總流量<50ml/min；
檢測限：<50ppt；
測量頻率：6次/小時；
校準：一周一次；
工作溫度：15～30℃；
控制/數(shù)據(jù)采集：雙USB接口數(shù)據(jù)采集設備；
軟件：基于Windows 7操作系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)采集，積分和控制；
數(shù)據(jù)格式：PAN濃度數(shù)據(jù)為.gc文件，能用Excel打開；色譜原始數(shù)據(jù)為.adc文件，能用adam32軟件打開并進行數(shù)據(jù)后處理；
尺寸：19‘’機柜3U（45×45×13.5cm）；
重量：大約15kg；
校準單元：
方法：使用NO標氣連續(xù)光化學反應合成的方法；轉換效率92%±3%；
氣體和試劑： NO，10ppm/99.999%氮氣（大約2mL/min）；
零空氣（<50ml/min）；
丙酮（分析純）；
稀釋氣體：零空氣經(jīng)過氧化劑和活性炭純化（5L/min）；
環(huán)境溫度：30℃（可選耐受更高溫度）；
尺寸：19’’機柜2U（45×45×9 cm）；
重量：大約12kg；
儀器總電源：220VAC，300W。
