_ Noul spectrometru UV de bandă largă îmbunătățește analiza poluanților din aer

Lumina soarelui are o influență majoră asupra proceselor chimice. Radiația sa UV de înaltă energie, în special, este puternic absorbită de toate materialele și declanșează reacții fotochimice ale substanțelor prezente în aer. Un exemplu binecunoscut este formarea ozonului la nivelul solului atunci când lumina UV lovește oxizii de azot.

O echipă de cercetare condusă de Birgitta Schultze-Bernhardt de la Institutul de Fizică Experimentală de la Universitatea de Tehnologie din Graz (TU Graz) ) utilizează acum acest potențial de reacție ridicat pentru o nouă metodă de monitorizare a mediului. Ei au dezvoltat primul spectrometru UV cu două pieptene cu bandă largă din lume, cu ajutorul căruia poluanții atmosferici pot fi măsurați în mod continuu și reacția lor cu mediul poate fi observată în timp real.

O lucrare despre dezvoltare a fost publicată în revista jurnal Optica.

Spectrometrele cu pieptene dublu există de aproape 20 de ani. Aici, o sursă emite lumină într-un interval larg de lungimi de undă, care, atunci când este aranjată în funcție de frecvențele sale optice, amintește de dinții unui pieptene. Dacă această lumină pătrunde într-o probă de material gazos, moleculele pe care le conține absorb o parte din lumină. Lungimile de undă ale luminii modificate permit tragerea de concluzii despre ingredientele și proprietățile optice ale gazului analizat.

Caracteristica specială a spectrometrului dezvoltat de Birgitta Schultze-Bernhardt este că un sistem laser emite impulsuri de lumină duble în spectrul ultraviolet. Când această lumină UV întâlnește moleculele de gaz, excită moleculele electronic și, de asemenea, le face să se rotească și să vibreze - așa-numitele tranziții rovibronic - care sunt unice pentru fiecare substanță gazoasă.

În plus, UV dual de bandă largă. -spectrometrul cu pieptene combină trei proprietăți pe care spectrometrele convenționale le-au putut oferi până acum doar parțial:

„Acest lucru face ca spectrometrul nostru să fie potrivit pentru măsurători sensibile prin care pot fi modificate concentrațiile gazului și cursul reacțiilor chimice. observat foarte precis”, explică Lukas Fürst, Ph.D. student în grupul de lucru Coherent Sensing și primul autor al publicației.

Dezvoltat și testat folosind formaldehida ca exemplu

Cercetătorii și-au dezvoltat și testat spectrometrul folosind formaldehidă. Poluantul aerului este produs atunci când combustibilii fosili și lemnul sunt arse, precum și în interior prin vaporii de la adezivii utilizați în mobilier.

„Cu noul nostru spectrometru, emisiile de formaldehidă din industria textilă sau de prelucrare a lemnului, precum și în orașele cu niveluri crescute de smog pot fi monitorizate în timp real, îmbunătățind astfel protecția personalului și a mediului”, explică Birgitta Schultze-Bernhardt.

Aplicarea spectrometrului poate fi transferată și la alți poluanți ai aerului. cum ar fi oxizii de azot și ozonul și alte urme de gaze relevante pentru climă. Echipa de cercetare speră că acest lucru va oferi noi descoperiri despre efectele lor în atmosferă. Pe baza acestui fapt, ar putea fi derivate noi strategii pentru îmbunătățirea calității aerului.

(Fluierul)