URG 9000系列在线气溶胶和气体中阴、阳离子连续监测仪

在线气溶胶和气体离子监测仪（AIM）用于实时监测大气气溶胶(颗粒物)及气体中的阴、阳离子的含量，由离子色谱（IC）和自动样品采集（URG）两部分组成。离子色谱（IC）提供离子组分的卓越分离效果和精确定量结果，自动样品采集（URG）提供气溶胶和气体的分离采集。溶蚀器是URG的核心部件，提供了卓越的气体吸收效率，对含量高达550ppb（约1570μg/m³）二氧化硫（SO₂）的吸收效率超过99.8%。AIM对气溶胶和气体中离子组分的检出限可达0.05μg/m³，甚至更低，为业界首屈一指。综上所述，AIM是集气体样品采集、分析为一体，由变色龙数据库软件中控的全自动化空气监测系统。

URG-9000D可监测离子组分包括：

• 阴离子（硝酸根、亚硝酸根、硫酸根、磷酸根、氟离子、甲酸根、乙酸根、甲基磺酸根，等）

• 阳离子（铵根、钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、锂离子，等）

• 气体（氮氧化物、二氧化硫、氨气、氯化氢，等）

目前为止实时分析气体及气溶胶中离子组分zei精确、zei完整的工具。

仪器简介：

URG9000为美国URG公司生产的实时监测大气及大气颗粒物中阴阳离子的监测仪，是目前为止实时分析气体及气溶胶中离子组分zei精确、zei完整的工具。该仪器将离子色谱技术成功应用于大气环境监测，同时具备实验室仪器的高精确性及在线监测仪器的连续自动化操作性。传统方法通过滤膜采集颗粒物，然后送至实验室溶解、提取并使用离子色谱分析，该方法具有颗粒采样误差大、样品存储易损失、费时费力、不能反映颗粒组分的快速变化等缺点，而URG9000系列大气及大气颗粒物中阴阳离子监测仪很好地解决了以上问题。单个检测周期zei短耗时15 min。一次更换溶液，可持续工作10-50天。大大降低了仪器日常维护工作量。戴安离子色谱 - URG9000系列监测装置是环境监测部门和大气环境研究部门进行大气及大气颗粒物中离子成分分析和监测zei强有力的工具。

主要特点：

● 可对气溶胶和气体组分中的阴阳离子同时进行检测。 

● URG气体采样装置部分采用内置湿式平行板扩散溶蚀器技术（WPPDD），空气中气态污染物可穿过气体透过性膜进入吸收液通道，并与双氧水反应。该过程动力学原理为氧化还原反应，保证对气态污染物的完全吸收。 

● 进行10天连续试验只消耗4升去离子水，设定好程序后，无需人工操 作，自动连续得到结果。 

● 通过水蒸气喷射气溶胶采样技术（SJAC）实时采集并溶解颗粒中的 阴阳离子，溶解液自动送至离子色谱分析含量。 

● 使用阴阳离子分流的进样方式，避免交叉污染。 

● 消除因挥发造成的检测物损失。 

● zei小大气样品收集体积为3L，保证收集到足够的颗粒物。 

● 气体组分在与气溶胶分离过程中，能zei大程度上降低气溶胶中离子 组分的损失。 

● 电脑终端储存的样品检测结果包括所有的相关参数(例如样品检测日期，时间，温度，气压，流速）。 

● 电脑终端储存有所有的检测信息（分离谱图，峰鉴别，峰保留时间，zei终分析数据，线性相关性）。

URG-9000D在线气溶胶离子连续检测仪

赛默飞URG9000系列在线离子色谱监测系统将离子色谱技术成功应用于大气环境监测，同时具备实验室检测仪器的高精确性及在线监测仪器的连续自动化可操作性。

大气颗粒物的传统分析方法是通过滤膜采集颗粒物，然后送至实验室称量、溶解、提取并使用离子色谱进行分析。该方法具有颗粒物采样误差大、样品存储易损失、费时费力、不能反映大气颗粒物中水溶性组分的高频变化规律等缺点，而URG-9000系列气溶胶及气体组分在线离子色谱监测仪很好地解决了以上问题。单个监测周期zei短耗时15min，一般采样周期为1h。一次更换溶液，可持续工作10-50天，而且目前新的“只加水”技术操作简单方便，免维护，自动化程度高，省时省力。赛默飞离子色谱——URG9000系列在线监测装置是环境监测部门和大气环境保护部门进行气溶胶及气体中离子成分监测和分析强有力的工具。 

赛默飞URG9000系列在线离子色谱监测系统系统特点

• 采用交联特氟龙材质铝管作为采样管，将颗粒物损失降至zei低

• 自动化程度高、操作维护简便，简单设置即可实现自动在线监测，并同时检测气溶胶和气体组分钟的阴阳离子

• 进样体积小，能够实现较高的灵敏度，色谱柱寿命长，相对成本低

• 采用抑制技术，极大提高了灵敏度，可检测极低浓度的组分

• 采用阳离子抑制技术，能否开拓更多的检测项目，如Li+、Sr2+和Ba2+等离子

• 颗粒物和气体均采用阴阳离子分流的进样方式，避免了交叉污染，结果准确 

赛默飞URG9000系列在线离子色谱监测系统溶蚀器对气体的吸收效率

URG气体采样装置利用湿式平行板扩散溶蚀器，采用气体选择透过性膜技术，空气中气态污染物可穿过膜进入吸收液通道，并与双氧水反应。该过程动力学原理为氧化还原反应，保证了对气态污染物的完全吸收。

湿式平行板扩散溶蚀器能有效吸收大气中的气态污染物，2004年Takeuchi等针对SO2的吸收效率进行具体测试并发表文章。使用渗透管产生1 ppmv的SO2来进行吸收效率的测试，在溶蚀器中使用5 mM H2O2作为吸收液。

2010年6月赛默飞对高浓度SO2的吸收效率进行测试，结果表明吸收效率达到99.7%以上，且大气中高浓度NO和NO2对颗粒物的监测结果不会有任何影响。

采样装置：URG9000系列性能参数 

采样器：URG9000系列 

电源要求：220 VAC / 50 Hz 

采样仪尺寸：19 '' x 16 '' x 36 '' 

采样仪重量：36.4 Kg 

运行软件：URG控制软件及Chromeleon®离子色谱软件 

离子色谱性能参数 

由用户选择戴安不同型号的离子色谱仪决定，相关参数另见离子色谱仪指标。

一、仪器描述：

AIM-9000型气溶胶离子监测仪如图1所示，为美国URG公司生产的实时监测气溶胶中离子组分的仪器，是目前为止实时分析气溶胶中离子组分的zei精确、zei完整的强有力工具。该仪器将传统的实验室分析工具——离子色谱技术成功应用于大气环境监测，同时具备实验室仪器的精确度及在线监测仪器的连续自动可操作性。大气颗粒物中，尤其是细颗粒PM-2.5中存在相当比重(20％～50％)的水溶型离子组分。这些离子组分除了来源于燃烧源等一次污染源外，还来源于气态的SO2、NOx 等前体物通过大气反应而生成的二次颗粒物，这些水溶型离子组分对人体健康，尤其是气候及能见度有重要的影响。传统的通过滤膜采集颗粒物后送至实验室溶解、提取及离子色谱分析方法具有颗粒采样误差、样品存储损失、费时费力、不能反映颗粒组分的快速变化等缺点，而AIM-9000型气溶胶离子监测仪很好地解决了这些问题。它通过内置的湿式平行板扩散溶蚀器技术（WPPDD）消除气态污染物对颗粒物的采样误差，通过水蒸气喷射气溶胶采样技术（SJAC）实时采集并溶解颗粒，溶解液自动送至离子色谱分析离子成分的含量，所有过程zei低耗时15min，各种离子组分zei低检测限为0.05μg/m3。仪器日常维护工作量较低，一次更换液体可持续10天，可见AIM-9000为环境监测部分及大气环境研究部门分析及监测气溶胶离子成分的zei强有力的工具。

AIM-9000型气溶胶离子监测仪按照用户不同要求具有A、B、C、D四种不同配置，四种配置的具体功能参见表1。AIM-9000A型为zei简单配置，只分析颗粒态的阴离子；AIM-9000B型配置同时分析颗粒态的阴离子及阳离子；AIM-9000C型同时分析气态酸性气体及颗粒态的阴离子；AIM-9000D型则同时分析气态酸性及碱性气体、颗粒态的阴离子及阳离子，为zei高配置。A、B、C、D四种配置又可各自选配两种不同功能的离子色谱，为美国Dionex公司生产的ICS-1000型及ICS-2000型离子色谱，关于这两款离子色谱具体资料可登陆Dionex公司中文网站查询。ICS-1000型为自动电解抑制型离子色谱，无需配备再生溶液，只需用户配备淋洗液。对于阴离子分析，一般配备NaCO3、NaHCO3或NaOH等淋洗液；对于阳离子分析，一般配备MSA淋洗液。ICS-2000型为自动电解抑制型及免化学试剂型离子色谱，是Dionex公司新一代离子色谱系统，采用全自动淋洗液发生器，无需配备再生溶液及淋洗液，只需利用去离子水即可完成所有分析工作，消除手工配置淋洗液带来的误差及淋洗液放置氧化等问题。

  表1  AIM-9000气溶胶离子监测仪四种配置功能表

* ICS-1000: 电解抑制型离子色谱,与以上四种配置兼容;

* ICS-2000: 电解抑制及免化学试剂型离子色谱,与以上四种配置兼容。

　　二、仪器原理及操作：

　　AIM-9000气溶胶离子监测仪将采颗粒的实时采样技术与全自动进样的离子色谱技术有机结合在一起而成为大气环境监测及研究的强有力工具，仪器原理及构造图分别参见图2及图3。首先，通过一个PM-2.5旋风分离器入口，去除空气中的粗颗粒。采样体积流量被控制在3Lpm，然后样本通过一个湿式平行板扩散溶蚀器。溶蚀器由两块尺寸为600 x 50mm的平行玻璃板构成，玻璃板的内壁面有硅涂层，硅颗粒直径100－150μm，形成粗糙的适合于液体及气体吸附的表面。两块平行板间距约3mm。H2O2溶液将从两块平行板上部流至下部，在H2O2溶液输送流量为650μL/min时形成一层25－47μm厚的液膜，用于吸附流经的酸性及碱性气体。有研究表明，气体的吸附速率主要为气体扩散速率所控制，平型板溶蚀器在额定气体流量下对气体的吸附效率近99.9％，但颗粒的损失很小，可以忽略不计。颗粒经过溶蚀器后，进入水蒸汽喷射腔。水蒸汽与颗粒混合后进入冷凝管，颗粒吸水后粒径迅速增长。长大后的水滴颗粒在下游被玻璃材质的旋风分离器所分离，经由颗粒样品浓缩器、收集阀及注射泵输送至离子色谱进行分析，由溶蚀器收集的气体样品也可由气体样品收集阀及注入阀送往离子色谱进行分析。采样仪可以在无人看管状态下连续工作10天，如果采用更大的溶液存储器，这个时间可以延长。

　　在仪器硬件安装完成后，仪器的操作主要由AIM仪器控制软件及Chromeleon离子色谱软件来完成。AIM仪器控制软件为主控软件（如图4），它监视并控制AIM-9000采样仪，设置并报告仪器运行状态，显示环境温度、压力、采样体积及流量，离子选择及浓度显示，调用色谱分析软件等。Chromeleon离子色谱软件控制离子色谱分析条件，显示、存储并报表输出分析数据，标定离子色谱等。