Name: automated, high-resolution mobile collection system for the nitrogen isotopic analysis of nox
Uploaded: 2016-12-20T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 14 s
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PKW would like to thank the Voss Environmental Fellowship at Brown University for funding and support. This research was funded by a National Science Foundation CAREER Award (AGS-1351932) to MGH. The authors thank Ruby Ho for her support of this project. The authors would also like to thank Rebecca Ryals; Jim Tang and his research group at the Marine Biological Laboratory, specifically Elizabeth de la Reguera, for access to the LMA-3d and Li-COR 7000 analyzers; Barbara Morin at the Rhode Island Department of Environmental Management; Roy Heaton and Paul Theroux at the Rhode Island Department of Health; Adam McGovern at the Warren Alpert Medical School; and Charlie Vickers and Tom Keifer for collection system machining. We also thank the editorial staff and two anonymous reviewers for their excellent suggested edits that improved the manuscript.

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	<li>Galloway, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Nitrogen+Cascade.">The Nitrogen Cascade.</a> BioScience. 53 (4), 341-356 (2003).</li><li>Levy, H., Moxim, W. J., Klonecki, A. A., Kasibhatla, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simulated+tropospheric+NOx:+Its+evaluation,+global+distribution+and+individual+source+contributions.">Simulated tropospheric NOx: Its evaluation, global distribution and individual source contributions.</a> J. Geophysical Research. 104 (D21), 26279-26306 (1999).</li><li>Hastings, M. G., Casciotti, K. L., Elliott, E. 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The authors declare that they have no competing financial interests.

프로토콜은 상기 동위 원소 농도 및 결과를 산출하는 이러한 솔루션의 실험 처리 용액에 공기 샘플들의 컬렉션 필드에서 포함 된 단계를 자세히. 이 프로토콜의 중요한 단계는, 분석기 측정 NOx를 비교 한 용액의 환원 전에 시간을 최소화 포함한다. 안정된 유량을 유지. 직접 NO X의 농도의 인 시츄 측정에서 솔루션을 비교하는 경우에는 NO X 분석기는 더 긴 시간의 맥락에서 이해되어야 선택된 환경 NO X 농도에 해당 단기 변동에 대한 중요한 범위에 대해 보정하는 것이 매우 중요 솔루션에 대한 컬렉션. 용액 NO 3의 정확한 결정 - 농도는 공기 중의 NO X의 농도의 계산 및 동위 denitrifie 정확한 주입량을 결정 모두에 중요하다연구 방법. 샘플 환원 전에 용액의 안정성 기간 일관된 동위 원소 비율을 보장하는 것이 중요하다. 용액의 산화 전위의 결과, 잠재적 NO 3의 농도에 영향을 미치는 특정 영역에서 충분히 높은 농도로 될 수있는 바와 같이, 특히, 용액의 다른 반응성 질소 종 NH 3 산화하는 것이 가능하다 - 용액 . NO 3 NH 4 +의 산화 - NO 3 이상 NO x의 산화보다 더 걸릴 것으로 예상된다 -, 그래서는 샘플을 감소 (따라서 반응 중지) 시료 채취 후 1 일 이내를 권장했다. 현장 조건이 더 이상 용액 저장 시간의 요구 될 수 있음을 감안할 때, 용액의 안정성에 첨가하고 암모늄없는 솔루션을 조사함으로써 시험 하였다. 와 염화 암모늄을 첨가하지 않고 동위 원소 농도 값은 # 1 내에서 안정963; 최대 일주 (그림 3)에 대한 불확실성 범위 (1.5 ‰). 농도 저하 어떤 경우에는 관찰되지 않았다 빈 수정이 더 이상 견고 하였다 - 즉 NO 3에서 채취 후 2 주에, 또는 추가 된 NH 4 +없는 솔루션은 안정되지 않았다. 이 NO 3 것으로 예상되었지만 - 인해 NH 시간 동안 4 + 산화를 증가시킬 후에도 2 주, NH 4 + 간섭이 불안정성을 야기되지 않는다는 것을 시사 실제로 몇몇 경우에 관찰되었다 농도가 감소한다. 따라서, 솔루션은 샘플링이 높은 NH 3 농도 (예를 들어,&gt; 200 ppbv)가있는 환경에서 수행되는 경우 특히 일주일 이내에 감소되어야한다. 마지막으로, 필드 모음 동안 유량을 기록하는 것도 중요하다. 입구에서 측정 된 유량이 크게 변화하는 것으로, 심지어 중요한 관혈적 정복하여, 제어하기가 어렵다시켰다이 소수성 필터 및 / 또는 프릿의 막힘에 의해 영향을받을 수 있기 때문에 시스템의 얼음. 정기적으로 유량을 기록 추천 (예를 들어, 5 분 간격으로) 수집 기간에 걸쳐, 각 샘플에 대해 시간에 걸쳐 수집 된 공기의 양을 정확하게 측정 할 수 있도록한다 (스텝 5). 몇 가지 대안 또는 제시된 프로토콜의 가능한 수정이 있습니다. 예를 들어, denitrifier 방법의 중요한 장점은 낮은 샘플 크기 요구 12,13이다. 그러나, 다른 동위 방법이 사용될 수있다. 마찬가지로, 우리는 농도의 비색 결정을 사용하지만, 다른 방법은 정확한 NO 3 얻을 수 - 농도 결과를. 도 2에 설명 된 바와 같이 필드 포집 효율은 92 ± 10 %이다. 이렇게 수집 프로세스 동안 더 분별이 없다는 것을 보장하기 위해 중요하다. 포집 효율 르와100 % 이상의 SS는 수집 과정에서 분별 측정 결과 동위 원소 비를 바이어 싱 발생할 수있다. 도시의 영향 공기 조건 범위에 걸쳐 새로운 수집 방법의 효능이 밝혀졌다. 표 1에있어서의 재현성을 결정하는 주변 공기에 가까운 길가 및 스모그 챔버 샘플링 조건 하에서 수행 된 여러 시험을 설명합니다. 시스템 사이의 모든 동위 원소 비율 차이는 &lt;1.57 ‰이다. 이것은 다른 샘플링 조건 범위에서 본 방법의 재현성을 나타낸다. 필드 기반의 방법은 정밀도와 환경 (그림 4)에서 관찰 ~ 12 ‰ 동위 원소 비율의 변화보다 훨씬 더 나은 재현성이있다. 이 방법의 가장 큰 제한은 NO 3합니다 - KMnO 4 용액과 관련된 빈 또는 배경입니다. KMnO 4 종류의 다양한 테스트되었습니다 (예 :, 결정, 분말, 주식 솔루션) 4, 모든 포함 NO 3 - 공기 중의 질소 산화물에 노출되기 전에. 용액 블랭크 상기 농도를 달성하기 위해 - 그 결과, NO 3과 충분한 NO X를 수집하지 필요하다. 추가 연구는 현재 샘플이 가장 정확한 결과 빈 농도를 초과해야하는 레벨을 정량화하기 진행중이다. NO X의 농도가 매우 낮은 분위기 하에서, 시료 농도를 극대화하는 회수 조건을 변경하는 것이 필요할 수있다. 예를 들면, 유량이 짧은 기간에 더 많은 공기를 수집하기 위해 증가 될 수 또는 용액 부피는 공기 대 용액 부피를 증가시키고, 공기 컬렉션 집중을 저감 할 수있다. 어떤 경우에, 상기 용액은 용액을 통해 공기 버블 링을 유지하기 위해 수집 용기 프릿보다 높은 수준을 유지해야한다. NO x를이 방법동위 원소 분석 수집은 기존의 방법 (예를 들면, 패시브 샘플러 6,17 및 황산과 과산화수소 용액 (8)) 것을는, 실험실 비 필드 검증 현장 적용 성, 재현성, 시료 용액의 안정성과 관련하여 왔으며 중에서 고유 현장 조건의 범위 하에서 수집 효율. 그 기능을 적극적으로 30-120 분의 시간 해상도에 대기 농도 동위 원소 분석을위한 필드 환경에서 질소 산화물를 수집하지 않으려면이 새로운 방법은 독특하다. 이는 100 %에 가까운 효율로 질소 산화물을 수집하지 않고있어서의 불확실성의 범위 내에서 재현 될 반복적 입증되었다. 현장에서 수집 된 샘플 용액을 저감 할 필요 전에 1 주일 동안 안정하게 유지. 상기 방법은 농도 및 동위 원소 비율의 범위에 걸쳐 샘플을 수집 할 수 있으며, 수집에서 컬렉션 재현성 것으로 도시되어있다. 이 기술은 f를 사용할 수있다또는 프로토콜에서 설명하는 모바일 실험 방법을 사용하여 온로드를 포함한 다른 다양한 조건 하에서 샘플링. NO X의 차량 배출 시공간 변동의 해석은 준비, 별도의 원고의 주제이다 (밀러, DJ, 외. 2016 년 J. Geophys. 아트 모스가. 제출). 미래 샘플링 질소 산화물 배출량의 다른 유형이 방법의 응용 프로그램을 포함한다 (예를 들면, 미생물 토양과 바이오 매스 화재의 배출량을 생산). 동위 원소는 질소 산화물 소스를 추적하지 할 수있는 잠재적 인 방법입니다,하지만 경우에만 다른 소스 서명은 정량 및 이해 될 수있다. 새로운 방법은 가능한 NO X 방출 다양한 소스로부터 NO X의 동위 원소 조성물을 계량하는 직접 배출 환경의 영향을 직접 정량적으로 추적 될 수 있는지 여부를 테스트 할 수있다.

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Mary O&#39;Conner
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Mary O&#39;Connor

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Erratum: Automated, High-resolution Mobile Collection System for the Nitrogen Isotopic Analysis of NOx

대기의 질소 산화물 (NO X = NO + NO 2) 글로벌 반응성 질소 사이클 1,2- 중요한 종이다. 없다 대기 중의 질소 산화물은 반응성이없고, 직접적으로, 오존 (O 3) 및 (OH) 히드 록실 라디칼과의 상호 작용을 통해 분위기 산화성 용량에 기여한다. 질소 산화물은 질산에 산화 (HNO 3), 질산 통해 낮은 대류권에서 일 시간의 규모에 대기에서 제거되지 않는다 (NO 3 -), 고 가용성 및 가스의 표면에 증착 건조 할 수 있습니다 둘 다 강수 (예를 들어, 산성비)에 의해 증착 입자 에어로졸 형태의 젖은 2. NO X는 화석 연료의 연소, 바이오 매스 연소 토양 미생물 프로세스, 번개 같은 다양한 소스로부터 방출되지 않는다. 소스 배분은 개별 소스의 영향을 이해하는데 매우 중요하지만, 소스의 다양한공간과 시간, NO x와 HNO 3 메이크업 농도의 상대적으로 짧은 수명에서의 변화만으로는 불충분 한 통계를 분석합니다. 환경과 대기 모델 3 일에 새로운 제약 조건을 추가 - 안정 동위 원소는 더 나은 공간 패턴과 소스의 시간적 동향 및 질소 산화물의 화학 NO 3를 추적하는 방법으로 유용 할 수있다. 지금까지 다른 NO의 X 소스와 관련된 동위 원소 서명은 특히 때문에 이전의 방법 4와 관련된 큰 불확실성, 매우 불확실 남아있다. 이전의 연구는 다양한 능동 및 수동 수집 방법들을 나타내며, 심지어 같은 발광 소스보고 동위 값이 큰 범위를 수득 하였다. Fibiger 등은. 이전에 크게 조건의 변화 influ으로, 자주 질소 산화물을 캡처하지 않습니다에 효율성의 측면에서 크게 변화 방법을 사용하는 것을 발견필드 encing 컬렉션 (예를 들어, 온도, 습도, 유량, 용액의 나이) 4. 이전 NO 및 NO 2 캡쳐 방법의 비효율적 인 흡수는 fractionations가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 14 N 상대 N (15)에 대한 산화의 높은 비율은 δ에 대기 값을 대표하지 않습니다 (15) N-NO의 X를 낮은 바이어스를 얻을 수 있습니다. 방법론 문제 4,17 외에 공기 샘플링은 다양한 종류의 또한 동일한 소스와 연관된 동위 값에 대해보고 된 범위의 차이에 기여하고있다. 예를 들어, NO X의 차량 배출과 관련된 동위 원소 서명은 제안 된 교통 터널 6, 근처 도로 사이트 5에서 컬렉션을 기반으로하고있다 직접 차량 7,8의 배기관에서. 또한, 이전의 방법은 시간에 최고 24 시간의 해상도 및 X 농도는 주변 NO에 큰 변화가시간별 (이하)에서 관찰 잠재적으로 다른 소스 동위 검출의 적용을 제한하는 9 시간 척도. 아니오 X 수집 방법의 대부분은 잠재적으로 동위 원소 측정 간섭을 기여하고, 시간이 지남에 질산을 질소 산화물을 산화되지 할뿐만 아니라, 다른 수집 반응성 질소 종 (예를 들면, 암모늄) 매우 강한 산화 솔루션을 필요로한다. 일부 이전 방법 또한 NO (기본 방출)를 수집하지 않는 한, NO X 동위 원소의 제한된 이해를 제공 솔루션에 NO 2를 수집으로 제한됩니다. 환경에서 직접 소스 화학을 추적하는데 사용될 수있다 - 따라서, 더 NO X의 동위 원소의 변동 (그리고 NO 3) 여부를 제한하는 일관성 검증 방법을 사용하여 다른 배출원에서 NO X를 포착하지 할 필요가있다. 필드 기반 NO X에이 글 보고서 </sUB&gt; 컬렉션 동위 원소 필요한 시간 해상도와 분석, 포집 효율 (100 %)에 대한 기술 및 재현성 (≤1.5 ‰) 여러 필드 환경에서 응용 프로그램. 원래 Fibiger 동부 등에 의해 기재된 방법. (4), 상기 분야에서 NO x 및 기상 조건을 변경하지 않습니다 아래의 포집 효율의 시연을 통해 검증되어, 솔루션의 안정성과 암모니아 간섭의 테스트 및 도시 환경에서의 재현성의 실증. 동위 원소 값의 공간 및 시간 차이는 높은 효율 솔루션에서 질소 산화물을 캡처 할 수없는 하나의 실험실 - 현장 검증 방법을 사용하여 조사하고 있습니다. 이 논문은 30 분 120의 시간 해상도에 도로 근처 도로 및 주변 도시 대기 수집 방법의 응용 프로그램을 보여줍니다. 간단한, NO X의 (NO 및 NO 2) 대기에서 수집NO 3와 같은 높은 산화 솔루션 -. 동시에, NO X를 NO 2, 2 CO 농도 및 GPS 위치 및 수집 시간과 같은 다른 관련 데이터를 주변없는 기록된다. 농도 및 동위 원소 분석 - 샘플을 수집 한 후, 용액을 후속 NO 3 용액의 pH를 중화하여 반응을 정지 용액을 줄이는 것을 포함 실험실에서 처리된다. 아니오 3 - 농도는 자동화 된 분광 (즉, 색채) 프로세스에 의해 여기에서 결정된다. 이어서 동위 원소 비율 질량 분석기에서 측정 가스 N 2 O로 용액 - 질소 동위 원소 조성은 정량적 NO 3 denitrifier 변환 방법을 사용하여 결정된다. 실험실 및 필드 공백은 수집 된 샘플의 무결성을 보장하기 위해 컬렉션의 일환으로 측정된다. 다음은 detai입니다주도 단계별 프로토콜입니다.

<table><tbody><tr><td>Gas Washing Bottle</td><td></td><td></td><td>Custom Design used, numerous companies sell other gas washing bottles. The bottle needs to have a frit inside it.</td></tr><tr><td>Syringe Pump</td><td>Kloehn</td><td>Kloehn Versa Pump 6, 55 Series</td><td></td></tr><tr><td>PTFE Isolation Valves</td><td>Parker</td><td>002-00170-900</td><td>Both 2 three way and double two-way normally closed, electronically actuated valves</td></tr><tr><td>Gas Handling Teflon Tubing</td><td>McMaster Carr</td><td>5033K31</td><td>Quarter inch outer diameter, eigth inch inner diameter, PTFE tubing</td></tr><tr><td>Liquid Handling Tygon Tubing</td><td>McMaster Carr</td><td>5103K32</td><td>Quarter inch outer diameter, eigth inch inner diameter, PTFE tubing</td></tr><tr><td>Compression gas fittings and ball valves (assorted)</td><td>Swagelok</td><td>Assorted</td><td>Stainless Steel</td></tr><tr><td>Flow calibrator</td><td>MesaLabs</td><td>Defender 520</td><td></td></tr><tr><td>Compression PFA fittings</td><td>Cole Parmer</td><td>Assorted</td><td>Gas and liquid handling</td></tr><tr><td>Data Acquisition Board</td><td>National Instruments</td><td>NI USB-6001</td><td>Used for valve switching</td></tr><tr><td>Solid State Relay</td><td>Crydom</td><td>DC60S5</td><td>Used for valve switching</td></tr><tr><td>Single Stage Filter Assembly</td><td>Savillex</td><td>401-21-25-50-21-2</td><td>Use 25 mm and 47 mm diameter holders</td></tr><tr><td>Nylon Membrane Filter</td><td>Pall Corporation</td><td>66509</td><td>1 &amp;mu;m filter, both 25 mm and 47 mm diameter filters</td></tr><tr><td>Hydrophobic Membrane Filter</td><td>Millipore</td><td>LCWP04700</td><td>10.0 &amp;mu;m, 25 mm and 47 mm diameter filters</td></tr><tr><td>Particle Membrane Filters</td><td>Millipore</td><td>FALP04700</td><td>1 &amp;mu;m filter, both 25 mm and 47 mm diameter filters</td></tr><tr><td>Mini Diaphragm Pump</td><td>KNF</td><td>UN 816.1.2 KTP</td><td>Used for stationary lab</td></tr><tr><td>Mini Diaphragm Pump</td><td>KNF</td><td>PJ 26078-811</td><td>Used for mobile lab</td></tr><tr><td>Aluminum</td><td>Onlinemetals.com</td><td>6061-T6</td><td>Cut to size to build system</td></tr><tr><td>Deep Cycle Power Battery</td><td>EverStart</td><td>24DC</td><td></td></tr><tr><td>MilliQ Water</td><td>Millipore</td><td>ZMQSP0DE1</td><td></td></tr><tr><td>Potassium Permanganate 1 N Solution</td><td>Fischer Scientific</td><td>SP282-1</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Hydroxide Pellets</td><td>Fischer Scientific</td><td>S318-1</td><td></td></tr><tr><td>Ohaus Benchtop scale</td><td>Pioneer</td><td>EX224N</td><td></td></tr><tr><td>4 ounce Amber Glass Bottles</td><td>Qorpak Bottles</td><td>GLC-01926</td><td>(60 ml and WM 125 ml bottles)</td></tr><tr><td>Amber HDPE Bottles</td><td>Fischerbrand</td><td>300751</td><td>Part number given for 125 ml narrow mouth bottles, Two varieties (125 wide mouth and narrow mouth of some volume)</td></tr><tr><td>Pre-cleaned EPA Amber Wide-mouth Bottle, 500 ml</td><td>Cole Parmer</td><td>EW-99540-55</td><td></td></tr><tr><td>Hydrogen Peroxide 30%</td><td>Fischer Chemical</td><td>H325-500</td><td>Corrosive</td></tr><tr><td>Centrifuge 5810 R</td><td>Eppendorf</td><td>5821020010</td><td></td></tr><tr><td>50 ml Polypropylene Conical Tube</td><td>Falcon</td><td>14-432-22</td><td></td></tr><tr><td>12 N Hydrochloric acid</td><td>Fischer Scientific</td><td>A114SI212</td><td>Corrosive</td></tr><tr><td>Colorimetric Nutrient Analyzer</td><td>Westco Scientific Instruments</td><td>SmartChem 170</td><td>In purchasing the Colorimetric Nutrient Analyzer, this comes with buffers, cleaning solutions, rinse solutions, and solutions for running the instrument, including the solutions to be able to activate the cadmium column in the instrument for nitrate analysis.</td></tr><tr><td>Automatic Titrator</td><td>Hanna Instruments</td><td>HI 901</td><td></td></tr><tr><td>20 ml Clr Headspace Vial</td><td>Microleter, a WHEATON Company</td><td>W225283</td><td>Information listed&amp;nbsp; is for 20 ml vials. 50 ml vials can also be purchased from the vendor listed.</td></tr><tr><td>Septa, 20 mm Gray Butyl Stopper</td><td>Microleter, a WHEATON Company</td><td>20-0025</td><td></td></tr><tr><td>Seal, 20 mm Standard Aluminium</td><td>Microleter, a WHEATON Company</td><td>20-0000AS</td><td></td></tr><tr><td>25 G x 1 1/2 BD PrecisionGlide Needle</td><td>BD</td><td>305127</td><td></td></tr><tr><td>26 G x 1/2 BD PrecisionGlide Needle</td><td>BD</td><td>305111</td><td></td></tr><tr><td>Helium</td><td></td><td>05078-536</td><td>Can order from many different soures</td></tr><tr><td>Crimper/Uncrimper</td><td>WHEATON</td><td>61010-1</td><td></td></tr><tr><td>Isopropanol</td><td>Fischer Chemical</td><td>A459-1</td><td></td></tr><tr><td>Syringes of varying size for mass spec injection</td><td>BD</td><td>Varies based on size</td><td></td></tr><tr><td>Antifoam B Emulsion</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A5757-500ML</td><td></td></tr><tr><td>IRMS</td><td>ThermoFischer Scientific</td><td>IQLAAMGAATFADEMBHW</td><td>The actual isotope ratio mass spectrometer is listed here. Our set up also includes a gas bench and an autosampler.</td></tr><tr><td>Gass Bench II</td><td>ThermoFischer Scientific</td><td>IQLAAEGAATFAETMAGD</td><td></td></tr><tr><td>TriPlus RSH&amp;trade; Autosampler</td><td>ThermoFischer Scientific</td><td>1R77010-0200</td><td>Choose product for headspace injection</td></tr><tr><td>42i NOx Concentration Analyzer</td><td>ThermoFischer Scientific</td><td>101350-00</td><td></td></tr><tr><td>NOx Box</td><td>Drummond Technologies</td><td>LMA-3D/LNC-3D</td><td></td></tr><tr><td>CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; analyzer</td><td>Licor 7000</td><td>7000</td><td></td></tr><tr><td>GPS</td><td>Garmin</td><td>010-00321-31</td><td></td></tr><tr><td>Model 146i Dynamic Gas Calibrator</td><td>ThermoFischer Scientific</td><td>102482-00</td><td></td></tr><tr><td>Model 111 Zero Air Supply</td><td>ThermoFischer Scientific</td><td>7734</td><td></td></tr><tr><td>50.2 ppm NO in N&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; Gas standard</td><td>Praxis Air</td><td>Will vary with each tank of standard air purchased</td><td></td></tr></tbody></table>

automated, high-resolution mobile collection system for the nitrogen isotopic analysis of nox

질소 산화물 (NO X = NO NO 2 +) 환경에 큰 영향을 미칠 대기 미량 기체의 가족이 있습니다.하지 NO X 농도에 직접 오존 및 하이드 록시 라디칼과의 상호 작용을 통해 분위기 산화성 용량에 영향 없음. NO x의 주요 싱크 형성과 질산의 증착, 산성비의 구성 요소와 생물학적 영양소이다. 질소 산화물은 공간과 시간에 따라 다릅니다 자연 및 인위적 소스의 혼합물로부터 방출되지 않는다. 여러 소스의 배열 및 NO x의 짧은 수명을 정량적으로 다른 배출원 및 환경에 미치는 영향의 영향을 제한하는 것이 도전합니다. 질소 산화물의 질소 동위 원소는 NO x의 소스와 전송을 이해하는 잠재적으로 강력한 도구를 나타내는, 다른 소스 사이에 다양하게 제안되고있다. 대기 수집하지만, 이전의 방법질소 산화물은 시간 범위 (개월 주) 길이에 걸쳐 통합하지 않고 관련, 다양한 현장 조건에서 NO x의 효율적인 수집을 위해 검증되지 않습니다. 우리는 30 분 및 2 시간 사이의 시간 해상도 동위 원소 분석을위한 대기의 NO X를 수집하여 새로운 고효율 필드 기반 시스템에보고한다. 이 방법은 다양한 조건 하에서 100 % 효율 질산 용액에 기체 NO X를 수집한다. 프로토콜은 모두 고정 및 모바일 조건에서 도시 설정에서 공기를 수집하기 위해 제공됩니다. 우리 구체적 장점 및 방법의 제약 분야에서의 응용을 보여준다. 몇몇 배치에서 데이터 NO X의 농도의 측정은, 2) 처리 전에 저장 용액의 안정성을 테스트하지 시츄와 비교함으로써 필드 기반의 포집 효율을 평가) (1)에 도시되며, 3) 도시 환경의 다양한 현장 재현성 정량화 및 4) N의 범위를 보여NO의 동위 원소는 주변 도시의 공기를 무겁게 여행 도로에서 발견 된 x를.

Fibiger 등의 알에 의해 원래의 방법 개발 작업합니다. 상기 NO X 수집 방법은 엄격 조건 (4)의 다양성에 따라 실험실에서 시험 하였다. 여기서, 초점은 다양한 환경 조건 하에서 방법 및 응용 분야에 대한 업데이트에있다. 결과는 필드 (1) 필드 포집 효율 암모늄 고농도 샘플 환원 감도 전에 시간의 관점에서 (2) 시료 용액의 안정성 (NH 4 +) 용액, 및 (3) 재현성에보고된다. 이 방법의 다양성은 주변 공기, 근처 도로에 대한 응용 프로그램 시연 및 온로드 측정된다. 용액 수집 평균 농도는 화학 발광 1 분 NO X의 농도와 비교 하였다 앰비에서 이틀간 일주 연구 아무런 X 해석되지프로비던스, RI에 도시 대기에서 t. 농도는 2.5-18 ppbv NO X ~에서, 넓은 범위에 걸쳐 변화 할 때 그림 2는 기간 동안 포집 효율을 자세히 설명합니다. 도 2a는 평균 액의 농도는 인 시츄 농도의 중간의 92 %, 즉 나타내는 용액 및 흐름 측정으로부터 계산 된 농도와 비교하여 NO X 분석기 중앙값 NO X의 농도의 직접적인 비교를 표시한다. 이것은 ± 10 %의 예상 불확실성 범위 내에 있지만, 차이는 아마 수집 기간 (도 2b) 동안 다양한 농도를 반영한다. 1 분 NO X 농도 데이터의 분포의 백분위 수의 검토에 기초하여, 용액 계 NO X 농도 매 수집 간격 (도 2B)에 대한 분포 내에있다. 그것은 할 수있다EN 수집이 완료 (단계 (3)의 전체, 즉, 완전한) 후 일일 내의 필드에서 수집 한 샘플의 환원을 완료 할 것을 권장. 이 타겟은 시간이 지남에 따라 매우 산화 KMnO 4 / NaOH 용액에 질산으로 전환 될 수있는 등의 NH 3와 같은 다른 수용성 질소 화합물의 수집, 간섭의 가능성을 줄이기 위해 제안되었다. 보다 구체적으로는이를 테스트하기 위해, 샘플은 디젤 배달 트럭 정기적으로 언로드 모드 공회전에서 실행중인 정기적으로 여행 지역 도로 근처에있는 하역장에서, 브라운 대학의 캠퍼스에 비 던스, RI 년 5 월과 2015 년 7 월 수집 하였다. 샘플을 수거 한 후, 샘플의 분취 량을 분리하여 시료 채취 (도 3A) 후, 상이한 시간 (1 일 4-7 일 및 13~15일)로 감소 하였다. 도 3b의 샘플은 월과 7에서 수집되었지만 10 밀리미터 ammoniu 5 mL를 첨가하여 제조 한용액을 450 mL의 행 m 클로라이드. 단지 NH 3가 수집 된 경우에, 공기 NH 3 220 ppbv 수집에 대응 용액에 111 μM NH 4 +의 농도를 수득 하였다. 이 농도는 차량 NH 3 소스 (16) 근처에 도로 측정시 예상되는 최대입니다. 함께 또는없이 NH 4 + 추가 (컬렉션 후 1 일 이내) 제 환원에 비해 수집 일관성 동위 원소 비를 가지고 후 7 일 이내에 감소 샘플 모두 ± 1.5 % (도 3a 및도 3b의 예상 불확실성 범위 내에 ). , ± 1.5 %의 불확실성이 탱크 NO × 4의 반복 컬렉션의 동위 원소 결정의 대표가되어 있습니다. 동위 원소 표준 물질의 반복 측정과 관련된 불확실성은 단독 통상 0.3 %이다. 이주 후, 그러나, NH + 4 또는 첨가없이 샘플이었다반드시 안정되지. 일부 경우에 동위 원소 값이 여전히 일관성 (예를 들면,도 3a)로 표시되는 반면, 샘플 작은 NO 3 전시 - 농도 - 최초의 감소와 비교시 농도 증가 (&lt;1 μM)는 어떤 경우에는, NO 3 감소 . 농도는 그 후에도 2 주 시사, 농도 측정에 대한 예상 불확실성 범위 (~ 0.8 μM) 이상으로 시간이 지남에 따라 증가는 NH 4 + 아니었다 소스 - 북반구 4 + 추가가 예상되었을 것이다 NO 3 것을 함께 간섭. 동시에 과정이 지속적으로 변화 또는 농도에 약간의 증가를 나타내지 않았다 따라서 불안정성이 다른 하나의 존재에 의해 생성해야 위에 빈 솔루션 방치 주목되지만 추가 실험은 더 불안정성의 원인을 이해하는데 필요한 종 F운드, 주변 도시 대기한다. 이 해결 될 때까지, 샘플 솔루션은 수집시로부터 7 일 이내에 감소하는 것이 좋습니다. 그림 4는 도시 근처 도로 및 온로드 설정에서 다양한 현장 캠페인을 통해 모바일 설정과 샘플의 컬렉션을 자세히 설명합니다. ‰ 노 NOx 농도 범위는 3 자릿수에 걸쳐, 그리고 동위 원소 비율은 -1 -13 범위. 이 샘플링 세트는 51 도로 샘플 (예를 들면, 무거운 stop-and-go 교통 고속도로에서 고속으로 매우 가벼운 트래픽) 4,000km 이상 덮고, 52 시간에 걸쳐 촬영 및 운전 조건의 무수한에 포함되어 있습니다. 샘플링은과 섭리, RI, 필라델피아와 피츠버그, PA, 클리블랜드, 콜럼버스, 신시내티, OH을 포함, 6 곳의 주요 도시 사이의 도로에서 일어났다. 보통 차량 속도가 124 km / hr로 행 119.7 km /시였다. 가까운 길가 샘플 (= 27 N)는 과정 제어에서 얻었다프로비던스, RI의 I-95에서 링 사이트입니다. 주변 도시의 공기 샘플 (N = 117.5 시간에 걸쳐 촬영 44 샘플) 떨어진 교류 사이트에서 섭리, RI의 I-95 근처에 하나, I-195 상호 교환에 두 개의 옥상 위치와 하나 775m에서 촬영되었다. 이것은이 경우, 차량 배출과 주변 도시의 소스에, 질소 산화물 소스에서 동위 원소 서명의 범위를 해결하기 위해 새로운 기능을 구축하기위한 첫 단계를 나타냅니다. 온 - 도로 및 도로 측 δ 15 N-질소 산화물 (그림 4) 낮의 변화는 운전 조건의 변화와 상관 관계가 비교적 일정한 차량 연료 수준의 트래픽 카운트에서 발생하지 않았다. 때문에 차량 연료 유형의 동위 원소 서명의 변화에 대한보다 자세한 설명은 다른 원고 (밀러, DJ, 외. 2016 년 J. Geophys. 아트 모스. 제출)의 주제이다. 마지막으로, 표 1 정보 필드 및 laborato두 수거 시스템이 재현성을 검사하는 동시에 배포 된 스피 모음. 비교 내용은 각 수집 기간 동안 두 개의 데이터 지점 사이의 절대 편차 여기 정량 동위 데이터에 대해 잘 일치를 나타낸다. 데이터는 비 던스, RI의 옥상 위치에 도시 대기 모음에서 표시됩니다; 프로비던스, RI에 가까운 길가 컬렉션; 매사추세츠 애 머스트 대학의 실험실 기반의 스모그 챔버의 컬렉션에서. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/54962/54962fig1.jpg" /> 그림 1 : 컬렉션 회로도 및 이미지. 자동화의 (A)도 NO X 컬렉션 시스템. 회색 공기 흐름이고, 파란색 노란색 프릿, 그리고 보라색은 과망간산 솔루션, 녹색 전자 연결하고, 물 / 솔루션 흐름입니다. 주사기 펌프를 추가하고 (용액을 초순수 세정을 제거하는 데 사용되는물) 샘플 수집의 시작에 대한 새로운 해결책을 추가가 (시린지 펌프는 50ml의 주사기 시판 스테퍼 모터 주사기 펌프, 5 포트 분배 밸브 및 구동 / 제어 보드는 RS-232 직렬 구비 인터페이스). 샘플 가스 세척 병 바닥에서 검은 밸브를 통해 수동으로 제거된다. NO X 수집 시스템 및 모바일 실험실에서 NO X 박스의 (B) 그림. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54962/54962fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/54962/54962fig2.jpg" /> 그림 2 : 자동 수집 시스템의 포집 효율. (A)이 NO 3으로부터 산출 NO X 농도 - 농도는 용액에서 측정상기 플로우 데이터 던스, RI의 옥상 부위에서 화학 발광 NO X의 농도 분석에 의해 측정 된 평균 농도 비교. 오차 막대는 (± 발색 농도 측정이 실행되고, 유량 불확실성 걸쳐 품질 관리 (0.4 μM)의 풀링 된 표준 편차의 전파 에러 유래의 용액 기반의 NOx 혼합비 추정치 (1σ ±) 표준 편차이다 1%). 아니오 X 분석기 농도 불확실성이 ± 5 %이다. (B) 섭리, RI의 옥상 사이트에서 주간 측정 기간 동안 질소 산화물 농도 분포의 시계열. 상자는 25 번째, 50 번째, 75 번째 백분위 수를 나타냅니다. 수염은 아웃 라이어없이 극단을 나타냅니다. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54962/54962fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 그림 3 : 월과 7 월 2015 (A)의 브라운 대학에서 수집 된 질소 산화물 샘플 결과는 샘플링 1 일 이내에 수행 된 제 1 감속, 편차로 기록의 감소 시간의 비교. 샘플은 다른 컬렉션 기간을 나타내는 색상으로, 삼각형과 원으로 7 월 샘플로 표시됩니다 수 있습니다. (B)는 종래의 공기 컬렉션에 염화 암모늄으로 전처리 된 샘플에서 시간 경과 용액에 NH + 4의 간섭을 테스트한다. 점선은 동위 수집 방법의 예상 총 정밀도는 ± 1.5 %의 표준 편차로 표현 나타낸다. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54962/54962fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/54962/54962fig4.jpg" /> 그림 4 : δ 15 N-NO의 X (‰)와 주변 도시의 공기에 도로 및 주변 도로 사이트에서 수집 된 샘플의 질소 산화물 농도. 샘플의 종류는 다른 색깔로 구분하고, 조건 (텍스트 참조) 및 질소 산화물 농도의 범위를 표현하고 있습니다. <a href="https://ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/54962/54962fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <table fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> 샘플 이름 </td><td> 시스템 수 </td><td> 컬렉션 날짜 </td><td> 컬렉션의 시간 </td> &lt;TD&gt; 온도 (° C) </td><td> [NO 3 - (μM) </td><td> 빈 / 총 N </td><td> δ 15 N (‰) </td><td> 편차 δ 15 N (%) </td></tr><tr><td rowspan="2"> 도시의 공기 PVD (1) </td><td> 1 </td><td rowspan="2"> 2013년 10월 8일 - 2013년 10월 9일 </td><td rowspan="2"> 6.75 </td><td rowspan="2"> 15.8 </td><td> 14.43 </td><td> 0.3 </td><td> -0.6 </td><td rowspan="2"> 0.7 </td></tr><tr><td> 이 </td><td> 16.78 </td><td> 0.26 </td><td> -1.3 </td></tr><tr><td rowspan="2"> 도시의 공기 PVD (2) </td><td> 1 </td><td rowspan="2"> 2013년 11월 6일 - 2013년 11월 7일 </td><td> 2.5 * </td><td rowspan="2"> 17.1 </td><td> 30.86 </td><td> 0.2 </td><td> -7.7 </td><td rowspan="2"> 1 </td></tr><tr><td> 이 </td><td> 5.25 </td><td> 37.05 </td><td> 0.17 </td><td> -6.7 </td></tr><tr><td rowspan="2"> 도시의 공기 PVD (3) </td><td> 1 </td><td rowspan="2"> 2013년 11월 20일 - 2013년 11월 21일 </td><td row스팬 = &quot;2&quot;&gt; 8.9 </td><td rowspan="2"> 3.28 </td><td> 44.29 </td><td> 0.14 </td><td> -7.1 </td><td rowspan="2"> 0.4 </td></tr><tr><td> 이 </td><td> 29.66 </td><td> 0.21 </td><td> -6.7 </td></tr><tr><td rowspan="2"> 근처 길가 1 </td><td> 1 </td><td rowspan="2"> 2014년 8월 14일 - 2014년 8월 15일 </td><td rowspan="2"> (29) </td><td rowspan="2"> 19.2 </td><td> 13.3 </td><td> 0.37 </td><td> -9.47 </td><td rowspan="2"> 0.69 </td></tr><tr><td> 이 </td><td> 16.4 </td><td> 0.3 </td><td> -10.16 </td></tr><tr><td rowspan="2"> 근처 길가 2 </td><td> 1 </td><td rowspan="2"> 2014년 8월 17일 - 2014년 8월 18일 </td><td rowspan="2"> (30) </td><td rowspan="2"> 21.85 </td><td> 9.4 </td><td> 0.68 </td><td> -8.95 </td><td rowspan="2"> 1.56 </td></tr><tr><td> 이 </td><td> 11.6 </td><td> 0.55 </td><td> -7.39 </td></tr><tr><td rowspan="2"> 근처 길가 3 </td><td> 1 </td><td rowspan="2"> 2015년 5월 25일 </td><td rowspan="2"> 3.5 &lt;/ TD&gt; <td rowspan="2"> (20) </td><td> 6.86 </td><td> 0.51 </td><td> -7.67 </td><td rowspan="2"> 0.86 </td></tr><tr><td> 이 </td><td> 9.49 </td><td> 0.42 </td><td> -8.53 </td></tr><tr><td rowspan="2"> 근처 길가 4 </td><td> 1 </td><td rowspan="2"> 2015년 5월 26일 </td><td rowspan="2"> 2.75 </td><td rowspan="2"> 25.56 </td><td> 6.07 </td><td> 0.656 </td><td> -8.7 </td><td rowspan="2"> 1.57 </td></tr><tr><td> 이 </td><td> 6.49 </td><td> 0.61 </td><td> -7.13 </td></tr><tr><td rowspan="2"> 스모그 챔버 (1) </td><td> 1 </td><td rowspan="2"> 2014년 8월 26일 - 2014년 8월 27일 </td><td rowspan="2"> 24.4 </td><td rowspan="2"> (21) </td><td> 24.392 </td><td> 0.27 </td><td> -12.28 </td><td rowspan="2"> 0.33 </td></tr><tr><td> 이 </td><td> 33.2 </td><td> 0.2 </td><td> -12.61 </td></tr><tr><td rowspan="2"> 스모그 챔버 (2) </td><td> 1 </td><td rowspan="2"> 2014년 8월 27일 - 2014년 8월 28일 </td><td rowspan="2"> 19.8 </td> &lt;TD의 ROWSPAN = &quot;2&quot;&gt; (21) </td><td> 10.96 </td><td> 0.54 </td><td> -10.22 </td><td rowspan="2"> 1.25 </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 14.245 </td><td> 0.41 </td><td> -11.47 </td></tr><tr><td> 스모그 챔버 (3) </td><td> 1 </td><td> 2014년 8월 28일 - 2014년 8월 29일 </td><td> 24.2 </td><td> (21) </td><td> 7.476 </td><td> 0.8 </td><td> -5.86 </td><td> 1.27 </td></tr></tbody></table> 표 1 : 두개의 동일한 회수 시스템을 사용하여 동시에 수집 한 샘플의 재현성. * 컬렉션은 막힌 필터로 인해 중지했다. 도시의 공기 PVD는 (PVD는 = 던스, RI) 1-3 이전에 4를 발표했다. 근처 길가 섭리, RI의 길가 컬렉션을 나타냅니다; 스모그 챔버는 매사추세츠 애 머스트 4 대학에서 스모그 챔버 내부에 공기에서 수집 한 샘플을 나타냅니다.

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Automated, High-resolution Mobile Collection System for the Nitrogen Isotopic Analysis of NOx

Previous work suggests that the nitrogen isotopic composition of atmospheric nitrogen oxides might distinguish the influence of different sources in the environment. We report on an automated, mobile, field-based method for the high collection efficiency of atmospheric NOx for N isotopic analysis at an hourly time resolution.

고해상도 모바일 콜렉션 시스템은 NO의 질소 동위 원소 분석, 자동화<sub&gt; X</sub

Nitrogen oxides (NOx = NO + NO2) are a family of atmospheric trace gases that have great impact on the environment. NOx concentrations directly influence ...

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Universidad San Sebastian

Research

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Environment

Automated, High-resolution Mobile Collection System for the Nitrogen Isotopic Analysis of NOx

11.5K 조회수.  Brown University. Previous work suggests that the nitrogen isotopic composition of atmospheric nitrogen oxides might distinguish the influence of different sources in the environment. We report on an automated, mobile, field-based method for the high collection efficiency of atmospheric NOx for N isotopic analysis at an hourly time resolution.

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Procedures of Laboratory Fumigation for Pest Control with Nitric Oxide Gas

Nitric oxide (NO) is a newly discovered fumigant for postharvest pest control. This paper provides detailed protocols for conducting NO fumigation on fresh products and procedures for residue analysis and product quality evaluation. An airtight fumigation chamber containing fresh fruit and vegetables is first flushed with nitrogen (N2) to establish an ultralow oxygen (ULO) environment followed by injection of NO. The fumigation chamber is then kept at a low temperature of 2 - 5 &#176;C for a specified time period necessary to kill a target pest to complete a fumigation treatment. At the end of a fumigation treatment, the fumigation chamber is flushed with N2 to dilute NO prior to opening the chamber to ambient air to prevent the reaction between NO and O2, which produces NO2 and may damage delicate fresh products. At different times after NO fumigation, NO2 in headspace and nitrate and nitrite in liquid samples were measured as residues. Product quality was evaluated after 2 weeks of post-treatment cold storage to determine effects of NO fumigation on product quality. Keeping&#160;O2 from reacting with NO is critical to NO fumigation and is an important part of the protocols. Measuring NO levels is challenging and a practical solution is provided. Possible protocol modifications are also suggested for measuring NO levels in the fumigation chambers as well as residues. NO fumigation has the potential to be a practical alternative to methyl bromide fumigation for postharvest pest control on fresh and stored products. This publication is intended to assist other researchers in conducting NO fumigation research for postharvest pest control and accelerating the development of NO fumigation for practical applications.

This paper describes nitric oxide (NO) fumigation protocols for postharvest pest control. Fumigation chambers are flushed with nitrogen (N2) to establish ultralow oxygen conditions before NO is injected. At the end, chambers are flushed with N2 to dilute NO before exposing products to ambient air to prevent exposure to NO2.

산화 질소 가스와 해충에 대 한 훈 증 실험실의 절차

Nitric oxide (NO) is a newly discovered fumigant for postharvest pest control. This paper provides detailed protocols for conducting NO fumigation on ...

연구

환경과학

Analytical Techniques for Assaying Nitric Oxide Bioactivity

Nitric oxide (NO) is a diatomic free radical that is extremely short lived in biological systems (less than 1 second in circulating blood)1. NO may be considered one of the most important signaling molecules produced in our body, regulating essential functions including but not limited to regulation of blood pressure, immune response and neural communication. Therefore its accurate detection and quantification in biological matrices is critical to understanding the role of NO in health and disease. With such a short physiological half life of NO, alternative strategies for the detection of reaction products of NO biochemistry have been developed. The quantification of relevant NO metabolites in multiple biological compartments provides valuable information with regards to in vivo NO production, bioavailability and metabolism. Simply sampling a single compartment such as blood or plasma may not always provide an accurate assessment of whole body NO status, particularly in tissues. The ability to compare blood with select tissues in experimental animals will help bridge the gap between basic science and clinical medicine as far as diagnostic and prognostic utility of NO biomarkers in health and disease. Therefore, extrapolation of plasma or blood NO status to specific tissues of interest is no longer a valid approach. As a result, methods continue to be developed and validated which allow the detection and quantification of NO and NO-related products/metabolites in multiple compartments of experimental animals in vivo. The established paradigm of NO biochemistry from production by NO synthases to activation of soluble guanylyl cyclase (sGC) to eventual oxidation to nitrite (NO2-) and nitrate (NO3-) may only represent part of NO's effects in vivo. The interaction of NO and NO-derived metabolites with protein thiols, secondary amines, and metals to form S-nitrosothiols (RSNOs), N-nitrosamines (RNNOs), and nitrosyl-heme respectively represent cGMP-independent effects of NO and are likely just as important physiologically as activation of sGC by NO. A true understanding of NO in physiology is derived from in vivo experiments sampling multiple compartments simultaneously. Nitric oxide (NO) methodology is a complex and often confusing science and the focus of many debates and discussion concerning NO biochemistry. The elucidation of new mechanisms and signaling pathways involving NO hinges on our ability to specifically, selectively and sensitively detect and quantify NO and all relevant NO products and metabolites in complex biological matrices. Here, we present a method for the rapid and sensitive analysis of nitrite and nitrate by HPLC as well as detection of free NO in biological samples using in vitro ozone based chemiluminescence with chemical derivitazation to determine molecular source of NO as well as ex vivo with organ bath myography.

The endogenous production of nitric oxide (NO) regulates a wide variety of biological functions. It is becoming increasingly clear that disruption or dysregulation of NO based signaling is involved in many human diseases. Methods to quantify relevant NO metabolites may provide novel diagnostic or prognostic biomarkers for human disease.

질소 산화물 Bioactivity을 시금을위한 분석 기법

Nitric oxide (NO) is a diatomic free radical that is extremely short lived in biological systems (less than 1 second in circulating blood)1. NO may be ...

의학

On-line Analysis of Nitrogen Containing Compounds in Complex Hydrocarbon Matrixes

The shift to heavy crude oils and the use of alternative fossil resources such as shale oil are a challenge for the petrochemical industry. The composition of heavy crude oils and shale oils varies substantially depending on the origin of the mixture. In particular they contain an increased amount of nitrogen containing compounds compared to the conventionally used sweet crude oils. As nitrogen compounds have an influence on the operation of thermal processes occurring in coker units and steam crackers, and as some species are considered as environmentally hazardous, a detailed analysis of the reactions involving nitrogen containing compounds under pyrolysis conditions provides valuable information. Therefore a novel method has been developed and validated with a feedstock containing a high nitrogen content, i.e., a shale oil. First, the feed was characterized offline by comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC &#215; GC) coupled with a nitrogen chemiluminescence detector (NCD). In a second step the on-line analysis method was developed and tested on a steam cracking pilot plant by feeding pyridine dissolved in heptane. The former being a representative compound for one of the most abundant classes of compounds present in shale oil. The composition of the reactor effluent was determined via an in-house developed automated sampling system followed by immediate injection of the sample on a GC &#215; GC coupled with a time-of-flight mass spectrometer (TOF-MS), flame ionization detector (FID) and NCD. A novel method for quantitative analysis of nitrogen containing compounds using NCD and 2-chloropyridine as an internal standard has been developed and demonstrated.

A method combining comprehensive two-dimensional gas chromatography with nitrogen chemiluminescence detection has been developed and applied to on-line analysis of nitrogen containing compounds in a complex hydrocarbon matrix.

복잡한 탄화수소 행렬에 질소 함유 화합물의 온라인 분석

The shift to heavy crude oils and the use of alternative fossil resources such as shale oil are a challenge for the petrochemical industry. The ...

화학

Detection of 3-Nitrotyrosine in Atmospheric Environments via a High-performance Liquid Chromatography-electrochemical Detector System

3-nitrotyrosine (3-NT) is generated from the tyrosine residue in atmospheric bio-aerosol proteins via a reaction with ozone (O3) and nitrogen dioxide (NO2). Stable 3-NT is a specific marker for oxidative damage and is reported to have a promotive effect to elicit allergies. In the present study, we report the development of a highly sensitive assay to quantify 3-NT in air sampler filters to collect &#60; 2.5 &#181;m of particulate matter (PM2.5) from urban environmental air, including bio-aerosol. In this method, a 6 mm-diameter round hole was cut from the filters of air samplers and mixed with a nonspecific protease cocktail in order to hydrolyze proteins. Protein samples digested to the amino acid level were tested for 3-NT using a high-performance liquid chromatography-electrochemical detector (HPLC-ECD). The maximum 3-NT content was detected in a prefilter for PM of sizes from 4.5 to 7.3 &#956;m, with a detection limit of 1.13 pg/m3.

Detection of 3-Nitrotyrosine in Atmospheric Environments via a High-performance Liquid Chromatography-electrochemical Detector System

We present a method to detect 3-nitrotyrosine chemical modifications of atmospheric proteins with 6 mm-diameter rounds cut from air sampler prefilters using a high-performance liquid chromatography-electrochemical detector (HPLC-ECD).

3-Nitrotyrosine 대기 환경을 통해 고성능 액체 착 색 인쇄기-전기 화학 검출기 시스템에서의 탐지

3-nitrotyrosine (3-NT) is generated from the tyrosine residue in atmospheric bio-aerosol proteins via a reaction with ozone (O3) and nitrogen dioxide ...

Measurement of the Potential Rates of Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonium Based on 14NH4+/15NH4+ Analyses via Sequential Conversion to N2O

The importance of understanding the fate of nitrate (NO3&#8722;), which is the dominant N species transferred from terrestrial to aquatic ecosystems, has been increasing because global nitrogen loads have dramatically increased following industrialization. Dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA) and denitrification are both microbial processes that use NO3&#8722; for respiration. Compared to denitrification, quantitative determinations of the DNRA activity have been carried out only to a limited extent. This has led to an insufficient understanding of the importance of DNRA in NO3&#8722; transformations and the regulating factors of this process. The objective of this paper is to provide a detailed procedure for the measurement of the potential DNRA rate in environmental samples. In brief, the potential DNRA rate can be calculated from the 15N-labeled ammonium (15NH4+) accumulation rate in 15NO3&#8722; added incubation. The determination of the 14NH4+ and 15NH4+ concentrations described in this paper is comprised of the following steps. First, the NH4+ in the sample is extracted and trapped on an acidified glass filter as ammonium salt. Second, the trapped ammonium is eluted and oxidized to NO3&#8722; via persulfate oxidation. Third, the NO3&#8722; is converted to N2O via an N2O reductase deficient denitrifier. Finally, the converted N2O is analyzed using a previously developed quadrupole gas chromatography&#8211;mass spectrometry system. We applied this method to salt marsh sediments and calculated their potential DNRA rates, demonstrating that the proposed procedures allow a simple and more rapid determination compared to previously described methods.

Measurement of the Potential Rates of Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonium Based on 14NH4+/15NH4+ Analyses via Sequential Conversion to N2O

A series of methods to determine the potential DNRA rate based on 14NH4+/15NH4+ analyses is provided in detail. NH4+ is converted into N2O via several steps and analyzed using quadrupole gas chromatography&#8211;mass spectrometry.

14NH4+/15NH4+ N2O로순차적변환을 통한 분석 에 따른 암모늄에 대한 질산염 감소의 잠재적 비율 측정

The importance of understanding the fate of nitrate (NO3&#8722;), which is the dominant N species transferred from terrestrial to aquatic ecosystems, has ...

Microplot Design and Plant and Soil Sample Preparation for 15Nitrogen Analysis

Many&#160;nitrogen fertilizer studies evaluate the overall effect of a treatment on end-of-season measurements such as grain yield or cumulative N losses. A stable isotope approach is necessary to follow and quantify the fate of fertilizer derived N (FDN) through the soil-crop system. The purpose of this paper is to describe a small-plot research&#160;design utilizing non-confined 15N enriched microplots for multiple soil and plant sampling events over two growing seasons and provide sample collection, handling, and processing protocols for total 15N analysis. The methods were demonstrated using a replicated study from south-central Minnesota planted to corn (Zea mays L.). Each treatment consisted of six corn rows (76 cm row-spacing) 15.2 m long with a microplot (2.4 m by 3.8 m) embedded at one end. Fertilizer-grade urea was applied at 135 kg N&#8729;ha-1 at planting, while the microplot received urea enriched to 5 atom % 15N. Soil and plant samples were taken several times throughout the growing season, taking care to minimize cross-contamination by using separate tools and physically separating unenriched and enriched samples during all procedures. Soil and plant samples were dried, ground to pass through a 2 mm screen, and then ground to a flour-like consistency using a roller jar mill. Tracer studies require additional planning, sample processing time and manual labor, and incur higher costs for 15N enriched materials and sample analysis than traditional N studies. However, using the mass balance approach, tracer studies with multiple in-season sampling events allow the researcher to estimate FDN distribution through the soil-crop system and estimate unaccounted-for FDN from the system.

Microplot Design and Plant and Soil Sample Preparation for 15Nitrogen Analysis

A microplot design for 15N tracer research is described to accommodate multiple in-season plant and soil sampling events. Soil and plant sample collection and processing procedures, including grinding and weighing protocols, for 15N analysis are put forth.

15개의질소 분석을 위한 마이크로플롯 설계 및 식물 및 토양 샘플 준비

Many&#160;nitrogen fertilizer studies evaluate the overall effect of a treatment on end-of-season measurements such as grain yield or cumulative N losses. ...

Nitrogen Compound Characterization in Fuels by Multidimensional Gas Chromatography

Certain nitrogen-containing compounds can contribute to fuel instability during storage. Hence, detection and characterization of these compounds is crucial. There are significant challenges to overcome when measuring trace compounds in a complex matrix such as fuels. Background interferences and matrix effects can create limitations to routine analytical instrumentation, such as GC-MS. In order to facilitate specific and quantitative measurements of trace nitrogen compounds in fuels, a nitrogen-specific detector is ideal. In this method, a nitrogen chemiluminescence detector (NCD) is used to detect nitrogen compounds in fuels. NCD utilizes a nitrogen-specific reaction that does not involve the hydrocarbon background. Two-dimensional (GCxGC) gas chromatography is a powerful characterization technique as it provides superior separation capabilities to one-dimensional gas chromatography methods. When GCxGC is paired with a NCD, the problematic nitrogen compounds found in fuels can be extensively characterized without background interference. The method presented in this manuscript details the process for measuring different nitrogen-containing compound classes in fuels with little sample preparation. Overall, this GCxGC-NCD method has been shown to be a valuable tool to enhance the understanding of the chemical composition of nitrogen-containing compounds in fuels and their impact on fuel stability. The % RSD for this method is &#60;5% for intraday and &#60;10% for interday analyses; the LOD is 1.7 ppm and the LOQ is 5.5 ppm.

Here, we present a method utilizing two-dimensional gas chromatography and nitrogen chemiluminescence detection (GCxGC-NCD) to extensively characterize the different classes of nitrogen-containing compounds in diesel and jet fuels.

Certain nitrogen-containing compounds can contribute to fuel instability during storage. Hence, detection and characterization of these compounds is ...

Chemiluminescence-based Assays for Detection of Nitric Oxide and its Derivatives from Autoxidation and Nitrosated Compounds

Nitric oxide (NO) activity in vivo is the combined results of its direct effects, the action of its derivatives generated from NO autoxidation, and the effects of nitrosated compounds. Measuring NO metabolites is essential to studying NO activity both at vascular levels and in other tissues, especially in the experimental settings where exogenous NO is administered. Ozone-based chemiluminescence assays allow precise measurements of NO and NO metabolites in both fluids (including plasma, tissue homogenates, cell cultures) and gas mixtures (e.g., exhaled breath). NO reacts with ozone to generate nitrogen dioxide in an excited state. The consequent light emission allows photodetection and the generation of an electric signal reflecting the NO content of the sample. Aliquots from the same sample can be used to measure specific NO metabolites, such as nitrate, nitrite, S-nitrosothiols, and iron-nitrosyl complexes. In addition, NO consumed by cell-free hemoglobin is also quantified with chemiluminescence analysis. An illustration of all these techniques is provided.

Here, we present protocols for detecting nitric oxide and its biologically relevant derivatives using chemiluminescence-based assays with high sensitivity.

산화 질소 및 그 유도체의 검출을위한 화학 발광 기반 분석 및 자동 산화 및 니트로화 화합물

Nitric oxide (NO) activity in vivo is the combined results of its direct effects, the action of its derivatives generated from NO autoxidation, and the ...

Measuring Nitrite and Nitrate, Metabolites in the Nitric Oxide Pathway, in Biological Materials using the Chemiluminescence Method

Nitric oxide (NO) is one of the main regulator molecules in vascular homeostasis and also a neurotransmitter. Enzymatically produced NO is oxidized into nitrite and nitrate by interactions with various oxy-heme proteins and other still not well known pathways. The reverse process, reduction of nitrite and nitrate into NO had been discovered in mammals in the last decade and it is gaining attention as one of the possible pathways to either prevent or ease a whole range of cardiovascular, metabolic and muscular disorders that are thought to be associated with decreased levels of NO. It is therefore important to estimate the amount of NO and its metabolites in different body compartments &#8212; blood, body fluids and the various tissues. Blood, due to its easy accessibility, is the preferred compartment used for estimation of NO metabolites. Due to its short lifetime (few milliseconds) and low sub-nanomolar concentration, direct reliable measurements of blood NO in vivo present great technical difficulties. Thus NO availability is usually estimated based on the amount of its oxidation products, nitrite and nitrate. These two metabolites are always measured separately. There are several well established methods to determine their concentrations in biological fluids and tissues. Here we present a protocol for chemiluminescence method (CL), based on spectrophotometrical detection of NO after nitrite or nitrate reduction by tri-iodide or vanadium(III) chloride solutions, respectively. The sensitivity for nitrite and nitrate detection is in low nanomolar range, which sets CL as the most sensitive method currently available to determine changes in NO metabolic pathways. We explain in detail how to prepare samples from biological fluids and tissues in order to preserve original amounts of nitrite and nitrate present at the time of collection and how to determine their respective amounts in samples. Limitations of the CL technique are also explained.

Nitric oxide (NO) is an important signaling molecule in vascular homeostasis. NO production in vivo is too low for direct measurement. Chemiluminescence provides useful insight into NO cycle via measuring its precursors and oxidation products, nitrite and nitrate. Nitrite / nitrate determination in body tissues and fluids is explained.

화학 발광 법을 사용하여 생체 물질에서 산화 질소 통로에서 아질산염과 질산염, 대사 산물을 측정

Nitric oxide (NO) is one of the main regulator molecules in vascular homeostasis and also a neurotransmitter. Enzymatically produced NO is oxidized into ...

생물학

Determination Of NOx in Automobile Exhaust Using UV-VIS Spectroscopy

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
In the troposphere, ozone is naturally formed when sunlight splits nitrogen dioxide (NO2):
NO2 + sunlight &#8594; NO + O
O + O2 &#8594; O3
Ozone (O3) can go on to react with nitric oxide (NO) to form nitrogen dioxide (NO2) and oxygen:
NO + O3 &#8594; NO2 + O2
This results in no net gain of ozone (O3). However, with the anthropogenic production of ozone forming precursors (NO, NO2, and volatile organic compounds) through the combustion of fossil fuels, elevated levels of ozone in the troposphere have been found. Motor vehicle exhaust is a significant source of these ozone forming precursors: NO, NO2, and volatile organic compounds (VOCs). For example, mobile sources make up nearly 60% of NO + NO2 emissions.
At the high temperatures found in a car&#8217;s combustion chamber, nitrogen and oxygen from the air react to form nitric oxide (NO) and nitrogen dioxide (NO2):
N2(g) + O2 (g)&#8594; 2 NO(g)
2 NO(g) + O2(g)&#8594; 2 NO2(g)
The nitric oxide (NO) emitted in the car exhaust is gradually oxidized to nitrogen dioxide (NO2) in ambient air. This mixture of NO and NO2 is often referred to as NOx. When NOx reacts with volatile organic compounds in the atmosphere in the presence of sunlight, tropospheric ozone forms, as seen in this simplified chemical reaction:
NOx + VOCs + sunlight &#8594; O3 + other products
This noxious mixture of air pollution, which can include aldehydes, peroxyacetyl nitrates, ozone, VOCs, and NOx, is called photochemical smog. Ozone is the largest component of photochemical smog. This smog is found in all modern cities, but it&#8217;s found especially in cities with sunny, warm, dry climates and large numbers of motor vehicles. The yellow-brown color of smog in the air is due in part to the nitrogen dioxide present, since this gas absorbs visible light near 400 nm (Figure 1).
Short-term NO2 exposure (30 min to 1 day) leads to adverse respiratory effects in healthy people and increased respiratory symptoms in people with asthma. NOx reacts with ammonia and other compounds to form particulates. These small particles can penetrate the lungs and cause respiratory problems, including emphysema and bronchitis. Individuals who spend a lot of time on the road or who live near a roadway experience considerably higher exposure to NO2.
Due to the impact it has on human health and the environment, the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) has classified NO2 as a criteria pollutant and has set the primary standard at 100 ppb (98th percentile of 1-h daily maximum concentrations, averaged over 3 years) and 53 ppb (annual mean). Considering that on-road vehicles account for approximately 1/3 of NOx emissions in the U.S., automobile emissions are therefore regulated through the Clean Air Act. The U.S. EPA established emission standards that automobile manufacturers must follow when producing cars. Currently, Tier 2 emission standards set that manufacturers must have fleet average NOx emissions of no more than 0.07 g/mile.
One way manufacturers meet this standard is by using catalytic converters on their cars. This device is placed between the engine and the tailpipe. The exhaust stream passes through the catalytic converter and is exposed to a catalyst. A reduction catalyst of platinum and rhodium is used to reduce the NOx concentration in the exhaust. When an NO or NO2 molecule in the exhaust contacts the catalyst, the nitrogen atom is grabbed off the molecule and held onto by the catalyst. The oxygen is freed and forms O2. The nitrogen atom on the catalyst binds with another nitrogen atom held on the catalyst to form N2.
Catalytic converters have greatly reduced the emissions of NOx from car exhaust &#8211; up to 80% reduction, when performing properly. However, they only work when they have reached a fairly high temperature. Therefore, when doing a cold start of a car, the catalytic converter is removing virtually no NOx. It isn&#8217;t until the catalytic converter reaches higher temperatures that it effectively removes the NOx from the exhaust stream. Catalytic converters do not work on diesel passenger cars due to the lean conditions under which they operate. In addition, the sulfur in diesel fuel also deactivates the catalyst. The NOx in diesel engines are reduced mainly through the exhaust gas recirculation (EGR) valve, which cools the temperature of the combustion gases. As a result, diesel cars generally emit more NOx than gasoline cars.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10076/10076fig1.jpg" /> 
Figure 1. Characteristic coloration for smog in California in the beige cloud bank behind the Golden Gate Bridge. The brown coloration is due to the NOx in the photochemical smog.

Determination Of NOx in Automobile Exhaust Using UV-VIS Spectroscopy

UV-VIS 분광기를 이용한 자동차 배기 가스의 NOx 측정

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
In the troposphere, ozone is naturally formed when sunlight splits nitrogen ...

고해상도 모바일 콜렉션 시스템은 NO의 질소 동위 원소 분석, 자동화

요약

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