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Aree di applicazione del campionamento basato su canister e su tubo assorbente per VOC

I vantaggi e i limiti di ciascun approccio

Descrizione

I composti organici volatili (in fase vapore) air toxics o hazardous air pollutants (HAPS) sono monitorati in molti ambienti industriali e urbani come misura della qualità dell’aria.
Essi variano nella volatilità dal cloruro di metile all’esaclorobutadiene fino ai triclorobenzeni e includono alcuni composti polari e non polari.
Per il monitoraggio della qualità dell’aria sono stati sviluppati diversi metodi standard sia nazionali che internazionali, di cui citiamo alcuni esempi:

  • Metodo US EPA TO-17: determinazione dei composti organici volatili nell’aria ambiente mediante campionamento attivo su tubi assorbenti
  • Metodo US EPA TO-15 (e il suo predecessore TO-14): determinazione dei composti organici volatili nell’aria raccolta in canister SUMMA e analisi GC-MS
  • ASTM D-6196-03: pratica standard per la selezione di assorbenti, campionamento e procedure di analisi del desorbimento termico per composti organici volatili nell’aria
  • ASTM D-5466: metodo di prova standard per la determinazione di sostanze chimiche organiche volatili in atmosfera (metodo di campionamento in canister)
  • ISO EN 16017: qualità dell’aria – campionamento e analisi dei composti organici volatili nell’aria ambiente, nell’aria interna e nell’aria dell’ambiente di lavoro mediante tubo assorbente/desorbimento termico/gascromatografia capillare.
    Parte 1: campionamento pompato; Parte 2: campionamento diffusivo
  • ISO EN 16000-6: determinazione dei COV nell’aria interna e in camera mediante campionamento attivo su Tenax TA, desorbimento termico e gascromatografia MS/FID.

Compatibilità con gli analiti
I canister sono particolarmente utili per composti molto volatili e non polari,alcuni esempi chiave sono gli idrocarburi C2 e alcuni dei freon più volatili, come CF4 e C2F6. Questi composti sono di fondamentale interesse nella ricerca ambientale, ad esempio la mappatura dell’inquinamento globale, ma sono troppo volatili per essere trattenuti quantitativamente dai tubi assorbenti a temperatura ambiente. Tali composti sono molto stabili nei canister e non sono soggetti né all’adsorbimento sulle superfici interne né alla partizione con il film d’acqua sulla sua superficie interna del canister.
I tubi assorbenti sono più adatti per analiti meno volatili (polari o non polari) che tendono a condensare sulle pareti interne dei canister o a essere soggetti a partizione.
Le applicazioni che non funzionerebbero bene con i canister e che sono più adatte ai tubi assorbenti, includono i gas combustibili (ad es. per le indagini sui gas nel suolo), la maggior parte degli studi sulle emissioni dei materiali e la profilazione di odori/fragranze.

I tubi assorbenti sonoI canister
Ben supportati dai metodi standard internazionali per il monitoraggio di:

  • sostanze organiche in fase vapore sul posto di lavoro, nell’aria interna e nell’aria ambiente
  • per i test sulle emissioni dei materiali.

(ISO 16017, ASTM D6196, EN ISO 16000, ecc.).

Ben convalidato per il campionamento di:

  • composti volatili “air toxics” nell’aria ambiente, da cloruro di metile a esaclorobutadiene (metodo US EPA TO-15)
  • precursori dell’ozono nell’aria ambiente (idrocarburi da C2 a C10).
Piccoli e discreti da indossare o da posizionare nell’ambiente di lavoro per monitorare l’esposizione personale.
Adatti per ritenzione quantitativa e al recupero di composti con volatilità da C3 a n-C30 e oltre.

Idonei al campionamenti di analiti in un’ampia gamma di polarità (inclusi alcoli, esteri, chetoni, alocarburi, aldeidi e aromatici) e intervallo di concentrazione (da ppt a livelli percentuali). Anche i livelli di milligrammi di analita possono essere rimossi completamente da un tubo in un unico ciclo analitico.

Ideali per composti ultraleggeri come idrocarburi C2 e freon, troppo volatili per essere trattenuti quantitativamente dai tubi assorbenti a temperatura ambiente.
Facili da pulire: il processo analitico pulisce automaticamente i tubi, senza bisogno di condizionamento aggiuntivo.
Relativamente basso costo per l’acquisto, il trasporto e lo stoccaggio. Riutilizzabile quasi all’infinito (in base all’applicazione).
Adatti per il campionamento seguito da trasferimento rapido (non allo stoccaggio) di composti reattivi ultra volatili come H2S.
Adatti sia per un campionamento diffusivo che con ausilio di pompe di campionamento.Ideali per il semplice prelievo di campioni.
Non soggetti a fenomeni di partizione o di recuperi non soddisfacenti in processi di analisi di composti polari in aria umida.Non soggetti ad artefatti se puliti in modo rigoroso
Ripetibili (i sistemi Markes offrono in fase di desorbimento la possibilità di una ri-raccolta quantitativa del campione per la ripetizione dell’analisi o la conservazione di una porzione di campione).Ripetibili (i sistemi Markes offrono in fase di desorbimento la possibilità di una ri-raccolta quantitativa del campione per la ripetizione dell’analisi o la conservazione di una porzione di campione).
Compatibili con campioni di grandi volumi (>100 L in alcuni casi). In combinazione con il trasferimento del 100% al GC tramite TD, offre una sensibilità ottimale.
Rappresentano il modo più semplice per raccogliere campioni con media ponderata nel tempo (TWA), come richiesto da molte normative sull’aria pulita e sull’igiene industriale.
Ben convalidato per quanto riguarda la stabilità allo stoccaggio (fino a 30 giorni per tubi assorbenti a letto singolo; 1–2 anni per composti stabili su tubi assorbenti a letto singolo).Ben convalidati per la conservazione a lungo termine di composti molto leggeri.

 

Note Applicative
Air monitoring – The advantages and applications of canisters and tubes

This Application Note discusses the application areas of canister-based and sorbent-tube-based sampling for volatile organic compounds (VOCs), and the advantages and limitations of each approach.

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