Abstract
利用二硫化碳為間質組裝間質隔離霍式轉換紅外光譜儀,輔以Tenax TA吸附劑可直接分析大氣中微量苯環化合物,其中包括苯,甲苯,乙苯,鄰間對三種二甲苯異構物及苯乙烯等.該儀器發展重點之一為自行組裝之低溫系統,其在1E-5torr高真空的容器內添加液態氮,使冷凍鏡面降至153K,在如此低溫下,配合二硫化碳間質與待分析樣品之莫耳數比高達300~4000,能有效隔絕微量分子間的作用,使得吸收峰頻寬至5~10cm-1以下. 由於頻寬小各苯環化合物之獨特吸收峰不易發生疊合,因此在分析混合樣品時,可正確地辨識. 定量上,根據比爾定律,假設間質膜面積固定, 推得分析物質量與吸收峰之積分面積成正比,由實驗所得之校正曲線皆有0.993以上之良好線性關係,說明此面積假設之可行性;基於此假設,亦可求得實驗之間質膜厚度分布在27um~48um之間. 由校正取線斜率所推得的吸收係數與氣態相當,亦證明公式推導之正確性.本實驗另一特色為使用疏水性佳的 Tenax TA吸附劑來做大氣直接取樣,因而可避免水氣對間質光譜造成的干擾.填充的TenaxTA總重量為0.13 g,可使大部分化合物之安全取樣體積在25L以上.另外,在儀器的改變方面,為了增加間質隔離紅外光譜儀系統之靈敏度,故設計於冷凍鏡面外多架設一小反射鏡面,使紅外光成為二次反射─吸收,結果顯示對上述化合物偵測極限可達ng至sub-ng等級,再配合Tenax TA 之大體積取樣,偵測最低濃度極限可達ppt等級.利用此儀器及定性定量方法所完成的大氣取樣分析,包括某石化工廠,汽機車,及某地開放空間內取樣,濃度約在50~500ppb間.