PM2.5標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)

為了確定PM2.5標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（細(xì)粉塵）中離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，使用獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室間比較，這些實(shí)驗(yàn)室因其在測量空氣顆粒物或類似樣品方面的專業(yè)知識而選擇。經(jīng)認(rèn)證的離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)是可接受數(shù)據(jù)集均值的未加權(quán)平均值，每組數(shù)據(jù)均在不同實(shí)驗(yàn)室通過應(yīng)用 CEN/TR 16269:2011 或 EN 16913:2017 方法測量陰離子和陽離子獲得在PM2.5中。認(rèn)證值及其不確定度可追溯到國際單位制 (SI)。

PM2.5標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加工的一些步驟：

a) 摻入PM材料懸浮液的均質(zhì)化，

b) 冰粒的產(chǎn)生，

c) 冷凍干燥盤中的冰粒，

d) 冷凍干燥循環(huán)后的材料 ,

e) PM2.5標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)小瓶的填充。

PM2.5標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)裝置示例：將兩個小瓶放入鋁袋之前（左）和一個小瓶在熱密封鋁袋中（右）

過程控制

使用Helos KR系統(tǒng)(Sympatec)通過激光衍射確定粒度分布。在整個過程中進(jìn)行測量，以驗(yàn)證材料粒徑是否滿足 PM2.5 的定義。對在五個冷凍干燥循環(huán)中的每個循環(huán)中獲得的最終材料進(jìn)行的測量表明，50% 的累積體積分布的粒徑小于 2.5 μm (2.47 ± 0.17 μm)，并且數(shù)量分布中 95% 的顆粒小于 2微米 (1.92 微米)。在圖 3 中報(bào)告了顆粒體積大小和數(shù)量分布。

圖 3：ERM-CZ110 的顆粒體積分布（上）和顆粒數(shù)分布（下）

       然而，正如預(yù)期的那樣，顆粒具有不規(guī)則形狀，如通過電子顯微鏡 FESEM JEOL JSM7800F 獲得的 ERM CZ110 樣品圖像所示（圖 4）。主要元素的存在是通過使用 AZTEC EDS 軟件對每個冷凍干燥循環(huán)后獲得的小部分PM2.5標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行 EDX 分析來檢查的，如表 1 所示。盡管這些值只能被認(rèn)為是非常粗略的指示性（它們是從PM2.5標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的極小部分，因此它們不能代表整個樣品），EDX 分析顯示元素如氧、硅、鈣、硫和鈉的存在按降序排列，這可能對應(yīng)于鈣的存在含硅酸鹽和一些硫酸鹽。

PM2.5標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的電子顯微鏡圖像。 紅線方塊表示后續(xù)圖像中出現(xiàn)的區(qū)域。 白色部分在 a) 中為 10 μm，在 b)、c) 和 d) 中為 1 μm。