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Gas analysis 【ガス分析】

posted Jul 6, 2013, 3:16 AM by Yoshitaka Uchida Hokudai   [ updated Jul 6, 2013, 3:17 AM ]
I feel like I have written this somewhere but in this lab, the analysis of nitrous oxide gas in the air (N2O) is critically important. We analyze this gas using a machine called “gas chromatograph”. I am in the middle of tuning this machine up (photo). The concentration of N2O in the air is very small and it is approximately 300–400 ppb (1 ppb = 0.0000001%). Why do we have to research this gas although its concentration is very small? Nitrous oxide gas is strongly related to climate change and global warming. I do not explain this in details but N2O gas can “trap” heat very efficiently in the air. Additionally, N2O is strongly related to the destruction of the ozone layer. Have you heard the story that the destruction of the ozone layer is correlated to the damage to your skin due to UV light from the sun?

Adding to these, I am simply interested in the meaning of N2O production within the nitrogen cycling, which is strongly related to soil microbial activity. N2O emissions from soils to the atmosphere equals to the loss of nitrogen, an important nutrient for plants, from the soils. Although the analysis of N2O is not easy, I believe it is worth putting a lot of effort to study this gas.

どこかで少しは書いたかと思いますが、この研究室では、亜酸化窒素(N2O)というガスを分析する研究をしています。このガスは、ガスクロマトグラフという機械で分析することが多いのですが、今その機械を一生懸命調整しています(写真)。亜酸化窒素は、濃度がとても低く、通常「ppb」という単位で表されます。「1ppb」は「0.0000001%」です。大気中の亜酸化窒素ガスは大体300-400 ppbなのですが、とっても少ない、ということだけでもイメージできるでしょうか。そんなに低いのに、なぜ調べる必要があるのでしょうか。それはこんなに少しの量でも、亜酸化窒素というガスは「地球温暖化」に強く関わっているからです。詳しく説明しませんが、亜酸化窒素は、「熱を閉じ込める力」がとても強いことが知られています。それから、亜酸化窒素は「オゾン層の破壊」につながるガスでもあります。オゾン層が破壊されて、紫外線が強くなり、肌へのダメージなどが大きくなっている話はみなさんどこかで聞いたことがあるのではないでしょうか。

それに加えて、私は単純に「亜酸化窒素」というガスが、地球の「窒素循環」の中でどのような役割を果たしているのか、ということに興味を持っています。つまり、だれが、どこで、どんな条件で亜酸化窒素を生み出しているか、ということです。これには土に住んでいる微生物が深く関わっています。つまり、亜酸化窒素が出るということは、土の窒素が失われている、ということでもあるわけです。窒素がないと植物の育ちも悪くなってしまいますよね。こんな感じで亜酸化窒素の研究は奥が非常に深いわけです。そのためにもこのガス分析へ向けての調整をしっかり成功させなければいけないですね。
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