Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech

Prezentace na téma: "Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech"— Transkript prezentace:

1 Infračervené analyzátory plynů v gazometrických systémech
Ladislav Šigut

2 Gazometrie Nepřímá neinvazivní metoda měření asimilace CO2
Zkoumání dynamiky výměny plynů mezi pletivem a okolím Změny v koncentracích CO2 a H2O jsou měřeny metodou infračervené analýzy plynů (IRGA)

3 IRGA Velké množství látek absorbuje infračervené záření (IR)
Měří se úbytek energie záření změřeného detektorem oproti energii záření vstupujícího do měřící kyvety Přeměna části energie záření na vibrační a/nebo rotační energii molekul (typy vibrací závisí na struktuře absorbující látky) Tříatomová molekula může absorbovanou energii využít na 6 typů vibrací Zdroj:

4 IRGA Absorbce záření látkou závisí na vlnové délce => A(λ)
Některé plyny absorbují v blízké infračervené části spektra Absorbční maxima CO2 (λ=4,26 µm) a H2O (λ=2,59 µm) se nepřekrývají (rozlišení při měření jejich koncentrace je až 1 ppm) Zdroj:

5 IRGA Koncentrace plynu se odvozuje z Lambert-Beerova zákona:
-log(I/I0)=A(λ)=ε(λ)Cx I = intenzita záření; A = absorbance; x = délka dráhy absorbujícího prostředí (cm); C = koncentrace absorbující látky (mol/l); ε = molární absorbční koeficient je konstanta úměrnosti (l/(mol.cm))

6 Uzavřený gazometrický systém
Licor, LI-6200 Zdroj: ftp://ftp.licor.com/perm/env/LI-6400/Manual/Using_the_LI-6400-v5.3.pdf

7 Otevřený gazometrický systém
Zdroj: ftp://ftp.licor.com/perm/env/LI-6400/Manual/Using_the_LI-6400-v5.3.pdf

8 Požadavky Kontinuální měření změn koncentrací CO2 a H20
Izolace atmosféry uvnitř přístroje od okolí (přetlak x difúze) Stabilní teplota (2 Peltierovy termoelektrické články) Zdroj: ftp://ftp.licor.com/perm/env/LI-6400/Manual/Using_the_LI-6400-v5.3.pdf

9 Požadavky Rychlá a úplná výměna vzduchu v komůrce se vzorkem
Možnost korekce koncentrace CO2 a H20 (disikanty) Zdroj: ftp://ftp.licor.com/perm/env/LI-6400/Manual/Using_the_LI-6400-v5.3.pdf

10 Uspořádání IR analyzátoru plynů

11 Vyrovnávání analyzátorů (Matching)
Cílem je odstranit nesrovnalosti mezi naměřenými hodnotami „samplové“ a „referenční“ komory Příčiny rozdílů: Malé výkyvy v teplotě Výkyvy v rychlosti toku plynu Kalibrace

12 Vyrovnávání analyzátorů (Matching)
Zdroj: ftp://ftp.licor.com/perm/env/LI-6400/Manual/Using_the_LI-6400-v5.3.pdf

13 Měřené proměnné Na jejich základě je možné spočítat veškeré gazometrické parametry fotosyntézy (rychlost asimilace CO2, rychlost transpirace, atp.) Tlak Teplota vzduchu Teplota bloku Teplota IR analyzátoru Koncentrace vodních par Koncentrace oxidu uhličitého Teplota listu Rychlost toku Ozářenost v komoře Okolní ozářenost

14 Typy komor pro měření vzorku

15 Výrobci gazometrických systémů
Heinz Walz GmbH (

16 Výrobci gazometrických systémů
LI-COR

17 Výrobci gazometrických systémů
PP Systems

18 ADC BioScientific Ltd. (http://adc.co.uk)

19 Literatura a www odkazy
ftp://ftp.licor.com/perm/env/LI-6400/Manual/Using_the_LI-6400-v5.3.pdf Skripta a prezentace kurzů KFY (Kalina J., Urban O.)