Fotokatalytisk omsætning af NOx på beton
3 Forsøgsopstilling og målemetoder
3.1 Forsøgsopstilling
Forsøgene gennemføres i et cylindrisk klimakammer med følgende dimensioner:
Højde: 60 cm
Diameter: 60 cm
Volumen: 170 l
Kammeret er fremstillet af rustfrit stål, og kammeret er elektropoleret til en høj overfladefinish.
Øverst i kammeret er monteret en lyskilde. Som lyskilde anvendes enten en Osram Vitalux 300 W eller en Tunggram Infrarubin Infrared 250W.
Osram Vitalux lampen har en effekt på 300 Watt og udsender lys, der er meget lig sollys. Tunggram Infrarubin Infrared lampen har en effekt på 250 W, og denne lampe er en varmelampe, der udsender infrarødt lys.
Ca. 15 cm over bunden på beholderen er monteret en rist fremstillet i elektropoleret rustfrit stål. På denne rist placeres 4 stk. betonfliser, som kan belyses med stor intensitet.
Nederst i beholderen er der placeret en lille ventilator, der skaber omrøring i beholderen.
Beholderen er udstyret med en række prøvetagningsåbninger, hvorigennem det er muligt at tilsætte gasblandinger, udtage luftprøver til analyse og måle temperatur m.m.
Forsøgsopstillingen er skitseret på næste side.
Figur 3.1: Testkammer
3.2 Prøveemner
Prøveemnerne er almindelige grå betonfliser med dimensionerne 20 x 20 x 5 cm leveret af firmaet Gammelrand Beton A/S. Oven på disse fliser er der støbt et 1 cm tykt lag beton indeholdende titandioxid.
Sammensætning af det overliggende betonlag er:
| komponent | gram |
| Cement, Hvid | 1125 |
| Titandioxid Degussa P25 | 338 |
| Vand | 563 |
| Sand | 338 |
Der anvendes superplastificerende tilsætningsstof.
Titandioxidmængden udgør således ca. 30 % af cementmængden. Den anvendte titandioxid er AEROXIDE® TiO2 P 25 Hydrophilic Fumed Titanium Dioxide fra firma Degussa AG. Dette Titandioxid-produkt har et specifikt overfladeareal på ca. 50 m²/gram og en gennemsnitlig partikelstørrelse på 21 nanometer.
Der gennemføres forsøg med fliser belagt med et lag af titandioxidholdig beton og almindelige grå betonfliser uden titandioxid.
Inden prøveemnerne placeres i kammeret, befugtes de, idet betonfliserne i ca. 5 sekunder skylles af under rindende vand. Emnerne drypper af og henstår i laboratoriet i ca. en halv time, inden de placeres i klimakammeret.
3.3 Analysemetode
Måling af koncentrationen af NOx og NO2 i testkammeret gennemføres med drägerrør af typen Nitrous Fumes 0.5/a og Nitrogen Dioxide 0.5/c.
Drägerrør Nitrogen Dioxide 0.5/c har et måleområde på 0,5 til 25 ppm medens Drägerør Nitrous Fumes 0.5/a har et måleområde fra 0,5 til 10 ppm.
3.4 Gasblanding
Ved starten af hvert forsøg udluftes testkammeret, hvorefter der ved hjælp af en injektionssprøjte injiceres en afmålt gasblanding med højt indhold af nitrogendioxid. Gasblandingen, hvorfra der injiceres en mindre mængde i testkammeret, fremstilles ved i en lukket 1 liter flaske at blande 130 mg kobber med 2,5 ml koncentreret salpetersyre (65 %). Ved reaktionen mellem salpetersyre og kobber dannes en tydelig rød gasblanding bestående af fortrinsvis nitrogendioxid.
Fra denne koncentrerede gasblanding injiceres der ca. 40 - 80 ml i testkammeret, hvilket resulterer i en koncentration af NO2 i kammeret på ca. 10 - 25 ppm.
Gentagne samtidige målinger af indholdet af NOx med Drägerrør af typen Nitrous Fumes 0.5/a og indholdet af NO2 med Drägerrør af typen Nitrogendioxide 0.5/c viser, at praktisk talt hele NOx-indholdet i prøvekammeret foreligger som NO2.
Version 1.0 August 2006, © Miljøstyrelsen.