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Luftprobennahme

Kaskadenimpaktoren werden eingesetzt, um Partikel in bestimmten Größenfraktionen für die anschließende Analyse zu entnehmen.

Die Entnahme einer repräsentativen Aerosolprobe aus der Umgebungsluft - und deren möglichst geringe Veränderung während der Vorbereitung auf die Messung mit Aerosolmessgeräten - kann eine Herausforderung darstellen. Diffusionsverluste müssen minimiert werden, und das Aerosol muss vor der Messung ausreichend getrocknet werden. Außerdem muss das Aerosol an manchen Orten vor der Messung verdünnt werden; die Genauigkeit und Stabilität der Verdünnung ist in solchen Fällen ein wichtiger Faktor.

Probenahme von Aerosolen

Alle diese Überlegungen werden im TSI-Probenahmesystem für atmosphärische Partikel 3750200 berücksichtigt. Das System umfasst einen PM10-Probenahmekopf, der Aerosole unter einer Vielzahl von Windbedingungen (omnidirektional) messen kann. Ein optionaler PM2,5-Zyklon (im Lieferumfang enthalten) entfernt Partikel von 2,5 Mikrometern und größer aus dem Probenahmestrom. Ein Nafion-Trockner konditioniert die Luftprobe auf eine relative Luftfeuchtigkeit < 40 %, um Kondensation und hygroskopisches Wachstum zu verhindern, während ein Strömungsteiler dafür sorgt, dass die Probe repräsentativ auf die Instrumente aufgeteilt wird.

Chemische Analyse von Partikeln

Das Sammeln von Partikeln auf einem Filter ist eine gängige Praxis zur Durchführung gravimetrischer und chemischer Analysen. Diese Methode der Luftprobenahme liefert jedoch normalerweise keine größenaufgelöste chemische Zusammensetzung. Kaskadenimpaktoren werden dann eingesetzt, um Partikel in bestimmten Größenfraktionen zu analysieren, z. B. auf Kohlenstoff (gesamt, elementar, organisch, wasserlöslich), organische Verbindungen,  anorganische Ionen oder Metalle.

Impaktoren mit hohem Durchfluss eignen sich ideal für die Entnahme von Luftproben bei niedrigen Konzentrationen, für die Gewinnung von Proben in kurzen Probenahmeintervallen oder für die Sammlung von mehr Masse pro Stufe im Vergleich zu herkömmlichen Impaktoren (d. h. mit mittlerem Durchfluss). Mit Impaktoren mit mittlerem Durchfluss sind mehr Größenfraktionen zugänglich. Mit Impaktoren mit rotierenden Stufen (z.B. MOUDI II) wird eine gleichmäßige Partikelablagerung für eine bessere quantitative Analyse erreicht.

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