更新时间：2023-07-03 11:08
用两种液体配制溶液时，为了操作方便，有时用两种液体的体积比表示浓度，叫做体积比浓度。例如配制1∶4的硫酸溶液，就是指1体积硫酸跟4体积水配制成的溶液。体积比浓度只在对浓度要求不太精确时使用。体积比浓度属于非法定单位，将被法定计量单位体积分数代替。物质B的体积分数B是纯物质B跟混合物在相同温度和压强下的体积的比，它没有量纲。
介绍了气体的体积比浓度和摩尔比浓度的基本概念，和他们在气休分析中的使用情况及相互换算。
体积比和摩尔比浓度有分数、百分数和百万分数等几种表示形式。
1、体积分数
气体混合物中，组分i的体积分数ψi外是组分i 的体积v1除以混合物的总体积v。
2、摩尔分数
摩尔分教是物质的量分数的习惯叫法。国家标准允许使用摩尔分数。气体混合物中。组分i的摩尔分数x1是组分i的物质的量ni除以混合物的物质的量。
气体分析中，气体浓度的表示形式与分析方法有关。例如，当采用气相色谱法分析气体时，气体浓度就与选用的标准气的浓度单位有关，若标准气的浓度是体积比，则气体分析结果也是体积比；标准气是摩尔比，分析结果也是摩尔比。
通常在纯气检验或气体中微量组分的检验时，都使用体积比浓度。这是因为一般来说，纯气中杂质或气体中微量组分含量很少，其非理想性对该系统气体带来的影响很小，可以忽略。例如，许多与气体分析有关的国家标准，气体分析量值大多都是采用体积比浓度来表示。
在气体常量组分 (含量100%~0.1%) 的测定时，就应该使用摩尔比浓度来表示。随称量法配气技术的发展，摩尔比浓度的使用也日渐增多。对于称量法配气技术，许多国家包括我国在内都制订了相应的标准。可以预计，在气体分析中，使用摩尔比浓度将逐渐普及。
国际上许多国家都制订了天然气组成分析的标准、这些标准大多都规定：以称量法配制的标准气分析天然气，这样气体组成以摩尔比浓度来表示。
由于称量法 技术尚未普及，天然气组成分析也还没有正式的国家标准，因此，在天然气的分析上，气体组成的表示形式还不统一。一些科研单位相继开展了称量法技术的研究。可以预计，天然气的分析，将逐渐使用以称量法为基础的标准气，气体组成也势必统一到以摩尔比浓度来表示的轨道上来。
分析了消光系数和有效观测距离的关系，提出了利用能见度信息获取有效观测距离，进而将MAX-DOAS测量的水平方向NO2斜柱浓度转换为体积混合比浓度的方法。 并在合肥开展了相应的观测实验，成功实现了基于MAX-DOAS的NO2体积混合比浓度测量。通过与主动式长程差分吸收光谱仪测量的NO2浓度进行对比，结果呈现出较好的一致性，说明了方法的可行性。研究为MAX-DOAS监测近地面NO2体积混合比浓度提供了一种简单有效的方法，拓展了MAX-DOAS的应用领域。
利用能见度资料来计算大气消光系数，进而获取MAX-DOAS的有效观测距离。 能见度数据采用能见度仪测量，仪器根据气溶胶粒子的前向散射特性，测量出以 “气象光学视程” 表示的能见度。以“气象光学视程” 表示的能见度V与大气消光系数σ550nm的关系为：
式中σ550nm代表在550nm处的大气消光系数，550nm是能见度测量的参考波长。对于MAX-DOAS测量NO2的波段，通常和能见度仪的参考波长不重合，测量波长为410nm。为此需要利用Angstrom波长指数A，将550nm处的大气消光系数σ550nm转换为410nm处的大气消光系数σ410nm。计算出410nm处的大气消光系数σ410nm，可以计算出光子传输长度L410nm。
利用水平方向NO2 DSCD0◦ 除以传输长度L410nm，可以计算出传输长度内近地面NO2的平均体积混合比浓度 c：
式中DSCD0◦ 单位为cm-2，L410nm单位为cm，2.5×1010为单位换算因子，NO2体积混合比浓度c单位为ppb (1ppb=1.91µg/m3)。
MAX-DOAS测量的水平方向NO2差值斜柱浓度，并不能直接反映近地面NO2变化情况。给出了2012年5月27日MAX-DOAS水平方向NO2差值斜柱浓度和LP-DOAS测量的NO2体积混合比浓度趋势对比，其相关性R2仅为0.605。这是因为NO2差值斜柱浓度受近地面NO2浓度和MAX-DOAS的有效观测距离的共同影响。为反映近地面NO2变化趋势，利用能见度信息将MAX-DOAS测量的水平方向斜柱浓度转化为体积混合比浓度。由于观测波长不一致,转化中需要利用Angstrom波长指数。针对观测地区的地理位置和周边环境，文献指出该类型地区Angstrom波长指数变化范围为1.24—1.37。
为验证结果的可信度，将MAX-DOAS观测结果和LP-DOAS数据进行了对比，结果可以看出MAX-DOAS观测结果和LP-DOAS结果在趋势和量级上都接近。对两种仪器的观测进行了线性回归的相关性分析，2012年5月27日和28日的R2分别为93.8%和90.1%。较高的相关性说明了利用能见度信息将MAX-DOAS测量的水平方向斜柱浓度转化为体积混合比浓度的方法是可行的。