Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech
description
Transcript of Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech
![Page 1: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/1.jpg)
Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech
Ladislav Šigut
![Page 2: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/2.jpg)
Gazometrie
Nepřímá neinvazivní metoda měření asimilace CO2
Zkoumání dynamiky výměny plynů mezi pletivem a okolím
Změny v koncentracích CO2 a H2O jsou měřeny metodou infračervené analýzy plynů (IRGA)
![Page 3: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/3.jpg)
IRGA
Velké množství látek absorbuje infračervené záření (IR)
(λ=0,7 – 300 µm) Měří se úbytek energie záření změřeného detektorem oproti
energii záření vstupujícího do měřící kyvety Přeměna části energie záření na vibrační a/nebo rotační
energii molekul (typy vibrací závisí na struktuře absorbující látky)
Tříatomová molekula může absorbovanou energii využít na 6 typů vibracíZdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Infrared_spectroscopy
![Page 4: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/4.jpg)
IRGA
Absorbce záření látkou závisí na vlnové délce => A(λ) Některé plyny absorbují v blízké infračervené části spektra Absorbční maxima CO2 (λ=4,26 µm) a H2O (λ=2,59 µm) se
nepřekrývají (rozlišení při měření jejich koncentrace je až 1 ppm)
Zdroj: http://www.habmigern2003.info/future_trends/infrared_analyser/ndir/IR-Absorption-GB.html
![Page 5: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/5.jpg)
IRGA
Koncentrace plynu se odvozuje
z Lambert-Beerova zákona:
-log(I/I0)=A(λ)=ε(λ)Cx
– I = intenzita záření; A = absorbance; x = délka dráhy absorbujícího prostředí (cm); C = koncentrace absorbující látky (mol/l); ε = molární absorbční koeficient je konstanta úměrnosti (l/(mol.cm))
![Page 6: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/6.jpg)
Uzavřený gazometrický systém
Licor, LI-6200
Zdroj: ftp://ftp.licor.com/perm/env/LI-6400/Manual/Using_the_LI-6400-v5.3.pdf
![Page 7: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/7.jpg)
Otevřený gazometrický systém
Zdroj: ftp://ftp.licor.com/perm/env/LI-6400/Manual/Using_the_LI-6400-v5.3.pdf
![Page 8: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/8.jpg)
Požadavky
Kontinuální měření změn koncentrací CO2 a H20
Izolace atmosféry uvnitř přístroje od okolí (přetlak x difúze)
Stabilní teplota (2 Peltierovy termoelektrické články)
Zdroj: ftp://ftp.licor.com/perm/env/LI-6400/Manual/Using_the_LI-6400-v5.3.pdf
![Page 9: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/9.jpg)
Požadavky
Rychlá a úplná výměna vzduchu v komůrce se vzorkem
Možnost korekce koncentrace CO2 a H20 (disikanty)
Zdroj: ftp://ftp.licor.com/perm/env/LI-6400/Manual/Using_the_LI-6400-v5.3.pdf
![Page 10: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/10.jpg)
Uspořádání IR analyzátoru plynů
![Page 11: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/11.jpg)
Vyrovnávání analyzátorů (Matching)
Cílem je odstranit nesrovnalosti mezi naměřenými hodnotami „samplové“ a „referenční“ komory
Příčiny rozdílů:– Malé výkyvy v teplotě– Výkyvy v rychlosti toku plynu– Kalibrace
![Page 12: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/12.jpg)
Vyrovnávání analyzátorů (Matching)
Zdroj: ftp://ftp.licor.com/perm/env/LI-6400/Manual/Using_the_LI-6400-v5.3.pdf
![Page 13: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/13.jpg)
Měřené proměnné
Na jejich základě je možné spočítat veškeré gazometrické parametry fotosyntézy (rychlost asimilace CO2, rychlost transpirace, atp.)
– Tlak– Teplota vzduchu– Teplota bloku– Teplota IR analyzátoru– Koncentrace vodních par– Koncentrace oxidu uhličitého– Teplota listu– Rychlost toku– Ozářenost v komoře– Okolní ozářenost
![Page 14: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/14.jpg)
Typy komor pro měření vzorku
![Page 15: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/15.jpg)
Výrobci gazometrických systémů
Heinz Walz GmbH (www.walz.com)
![Page 16: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/16.jpg)
Výrobci gazometrických systémů
LI-COR
![Page 17: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/17.jpg)
Výrobci gazometrických systémů
PP Systems
![Page 18: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/18.jpg)
ADC BioScientific Ltd. (http://adc.co.uk)
![Page 19: Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062309/568148da550346895db5f586/html5/thumbnails/19.jpg)
Literatura a www odkazy
http://www.habmigern2003.info/future_trends/infrared_analyser/ndir/IR-Absorption-GB.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Infrared_spectroscopy
ftp://ftp.licor.com/perm/env/LI-6400/Manual/Using_the_LI-6400-v5.3.pdf
Skripta a prezentace kurzů KFY (Kalina J., Urban O.)