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重量充填法による大気中のO2/N2比測定用標準ガスの調製方法の開発(平成 14年度)
The development of gravimetric standard gases for measurements of atmospheric O2/N2 ratio

予算区分
AF 奨励
研究課題コード
0202AF336
開始/終了年度
2002~2002年
キーワード(日本語)
大気酸素,酸素窒素比,標準ガス,重量法
キーワード(英語)
ATMOSPHERIC OXYGEN,O2/N2 RATIO,STANDARD GAS,GRAVIMETRIC METHOD

研究概要

大気中の酸素濃度の変動は地球表層の炭素循環の解明に役立つことが明らかにされてきた。酸素濃度の変動(通常はO2/N2比の変動として表される)は標準空気からの偏差として測定される。しかし、ppmレベルで酸素濃度が既知の標準空気は存在せず、各研究機関がそれぞれ高圧容器に保存された空気を標準ガスとして用いているのが現状である。また、容器内壁の酸化等で長期的に酸素濃度が低下する可能性は否定できず、経年的な酸素濃度の変動を調べる際の誤差要因となっている。そこで本研究では、重量法を用いた酸素濃度測定の標準ガスの調製方法を確立し、長期的に安定で国際的にも基準となりうる酸素濃度スケールの構築を目的とする。

今年度の研究概要

10Lアルミ製高圧容器に実際の大気組成とできるだけ同じになるようにCO2、Ar、O2、およびN2を重量法(大型の化学天秤で重量を測りながらガスを充填する方法)を用いて混合する。このとき、CO2より微量な成分については、CO2濃度に加えることとする。ppmレベルで大気組成と完全に一致するように充填することは不可能なので、大気組成近傍で様々な組成になるように10本程度の混合ガスを調整する。この混合ガスの重量値から予想されるO2/N2比と分析値とを比較し、両者の関係から重量法によるO2/N2比スケールの精度を推定する。また、日を改めて同様の方法で混合ガスを製造し(数回、数本ずつ)重量法による標準ガス調整の再現性について評価する。なお、酸素濃度の分析精度は約1ppmで、酸素濃度の経年減少率が約4ppm/yearなので、数ppm程度の精度および再現性でガスを混合することを目標とする。

課題代表者

遠嶋 康徳

  • 環境計測研究センター
    動態化学研究室
  • 室長
  • 理学博士
  • 化学
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担当者