美国2B检测仪对臭氧混合比测量中温度和压力校正的解释
背景
其他公司出售的一些较旧的
臭氧监测仪无法校正温度和压力。仪器计算臭氧混合比，假设池压力为一个大气压，温度为某个固定值，例如 25℃。
2B Technologies 制造的所有臭氧监测仪都会自动校正温度和压力。在这里，我们解释了为什么需要温度和压力校正来获得真实的混合比（ppb、ppm 或 pphm）以及如何在 2B Technologies 臭氧监测仪中实现。
混合比例
从技术上讲，“浓度”和“混合比”是两个不同的东西，尽管人们在表示混合比时经常使用浓度这个词。
浓度 C 具有分子/cm3 或摩尔/L 等单位。混合比是浓度的比值，没有单位。混合比 X 定义如下：
这通常是一个非常小的数字，因此混合比通常以百分比、百万分之几、亿分之几或十亿分之几（全部按体积，而不是质量）表示，如下所示：
大气化学家通常将这些单位标记为 ppmv、pphmv 和 ppbv，以强调这是按体积计算的混合比（即摩尔/摩尔比，而不是质量/质量比）。以混合比表示臭氧和其他大气测量值的原因是，在大气中混合良好的物种的混合比不会随高度变化而变化，直到大约 90 公里（由于以下原因，空气成分变得以原子物种为主光解）。例如，氮气具有 78% 的恒定混合比，氧气具有 21% 的恒定混合比，氩气具有 1% 的恒定混合比，即使它们在分子/cm3 中的浓度随高度呈指数下降。同样，目前二氧化碳的混合比约为 370 ppm，而一些 CFC 在大部分大气中的混合比为几 ppb。
混合比的温度和压力依赖性
紫外吸收技术从根本上测量浓度，而不是混合比。以分子/cm3 为单位的浓度由 Beer-Lambert 定律给出：
请注意，即使检测池内的温度和压力与仪器外部不同，检测池内测得的混合比与被采样的外部空气中的混合比相同。这是因为混合比是任何给定体积中臭氧分子与空气分子的比率。通过改变温度和/或压力来扩大或收缩该体积不会改变该比率。
