radiello permette la misurazione dei livelli di concentrazione in aria di un elevato numero di composti aerodispersi, presenti sia allo stato gassoso che come vapori.
Scegliendo un opportuno tempo di campionamento è possibile la misurazione, in funzione dei presunti livelli di concentrazione in aria, sia a concentrazioni elevate (tipicamente in ambiente di lavoro) sia a concentrazioni basse (tipicamente in ambiente urbano o indoor).
Le sorgenti di inquinamento possono essere le più svariate: in ambiente industriale esse dipendono dalle attività lavorative e produttive, in ambiente urbano sono prevalentemente costituite dal traffico veicolare, dall’uso dei riscaldamenti domestici o dalla presenza di vicini insediamenti produttivi. In ambienti indoor, infine, le sorgenti di inquinamento sono costituite soprattutto da mobili e arredi, fumo di sigaretta, prodotti per l’igiene della casa, preparazione dei cibi e dall’aria esterna, se ci si trova in un’area fortemente urbanizzata. Con il sistema di campionamento diffusivo radiello è possibile la misurazione dei livelli di concentrazione in aria di numerose categorie di sostanze, elencate qui sotto, con una descrizione sintetica dei campionatori e accessori specifici per ciascuna tipologia di composti e delle tecniche analitiche consigliate.
L’ elenco completo dei composti e il dettaglio delle tecniche analitiche con cui è possibile la misurazione dei livelli di concentrazione in aria è riportato nelle pagine delle metodiche di campionamento specifiche.
Composti Organici Volatili (COV)
La misurazione dei livelli di concentrazione in aria dei Composti Organici Volatili o COV (idrocarburi alifatici, aromatici, clorurati, alcoli, esteri, chetoni ecc.) può essere realizzato con due tipologie di campionatori diffusivi a simmetria radiale radiello®:
Il campionatore radiello per COV a desorbimento chimico, che contiene la cartuccia adsorbente codice RAD130: essa è costituita da un tubo in rete di acciaio inossidabile (100 mesh), di 60 mm di lunghezza e diametro 5,8 mm, riempito con 530 ± 30 mg di carbone attivo 35-50 mesh; la cartuccia è inserita nel corpo diffusivo bianco (tipo standard); i COV sono captati per adsorbimento, sono deadsorbiti con un opportuno solvente (solfuro di carbonio) e sono analizzati in gascromatografia capillare con rivelatore a ionizzazione di fiamma (HRGC-FID). Il campionatore a desorbimento chimico, grazie alla grande capacità adsorbente della cartuccia cod. RAD130, è consigliato per campionamenti in ambiente di lavoro, anche con concentrazioni elevate, e per campionamenti di una o due settimane in aria urbana, per concentrazioni medie o elevate.
Il campionatore radiello per COV a desorbimento termico, che contiene la cartuccia adsorbente codice RAD145: essa è costituita da un tubo in rete di acciaio inossidabile a maglia stretta (apertura 3×8 µm), di 60 mm di lunghezza e diametro 4,8 mm, riempito con 350±10 mg di carbone grafitizzato (Carbograph 4) 35-50 mesh; la cartuccia è inserita nel corpo diffusivo giallo (ad alto spessore); i COV sono captati per adsorbimento, sono recuperati per desorbimento termico e sono analizzati in gascromatografia capillare con rivelatore FID o MS (HRGC-FID o HRGC-MS). Il campionatore a desorbimento termico, grazie alla grande sensibilità offerta da questa tecnica, applicata alla cartuccia cod. RAD145, è consigliato per campionamenti di basse concentrazioni in aria ambiente o in aria indoor, per campionamenti di una o due settimane, e per campionamenti di basse concentrazioni in ambienti di lavoro non industriali
In particolare, con entrambe le tecniche si possono campionare le seguenti classi di composti:
Idrocarburi alifatici (dall’esano al dodecano)
Idrocarburi aromatici (benzene, toluene, etilbenzene, xileni ovvero BTEX, trimetilbenzene, stirene)
Maggiori dettagli su tutti i composti che possono essere campionati con una o con l’altra tecnica, in funzione dell’affinità chimica dei due adsorbenti, sono disponibili nelle pagine specifiche (desorbimento chimico), (desorbimento termico).
Il campionatore radiello che consente la misurazione dei livelli di concentrazione in aria per aldeidi contiene la cartuccia chemiadsorbente codice 165, costituita da un tubo in rete di acciaio inossidabile (100 mesh), di 60 mm di lunghezza e diametro 5,8 mm, riempito di FlorisilTM rivestito di 2,4-dinitrofenilidrazina (2,4-DNPH). La cartuccia è inserita nel corpo diffusivo blu (fotoprotettivo). Le aldeidi reagiscono con la 2,4-DNPH per dare il corrispondente 2,4-dinitrofenilidrazone. I 2,4-dinitrofenilidrazoni sono estratti con acetonitrile e analizzati mediante HPLC in fase inversa con rivelatore UV. Si possono campionare le seguenti aldeidi: formaldeide, acetaldeide, acroleina, benzaldeide, propanale, butanale, isopentanale, pentanale, esanale, glutaraldeide.
La misurazione dei livelli di concentrazione in aria di fenolo, metilfenoli e dimetilfenoli dispersi in aria sono determinati con il campionatore diffusivo radiello, contenente la cartuccia adsorbente codice 147, contenente un tubo in rete di acciaio inossidabile (100 mesh), di 60 mm di lunghezza e diametro 4,8 mm, riempito di Tenax TA; la cartuccia è inserita nel corpo diffusivo bianco (tipo standard); l’analisi è eseguita mediante desorbimento termico, seguito da gascromatografia capillare, con rivelazione a spettrometria di massa (ATD-HRGC-MS).
Sono determinati individualmente i seguenti isomeri del metilfenolo: 2-metilfenolo (o-cresolo), 3-metilfenolo (m-cresolo), 4-metilfenolo (p-cresolo); sono inoltre determinati i seguenti isomeri del dimetilfenolo: 2,3-dimetilfenolo, 2,5-dimetilfenolo, 2,6-dimetilfenolo, 3,4-dimetilfenolo, 3,5-dimetilfenolo.
Il campionatore radiello per 1,3-butadiene e isoprene contiene la
cartuccia codice 141, costituita da un tubo in rete di acciaio inossidabile a
maglia stretta (apertura 3×8 µm), di 60 mm di lunghezza e diametro 4,8 mm,
riempito di circa 350 mg di carbone grafitizzato (Carbopack X). Per
distinguerla dalla cartuccia codice 145, di aspetto e dimensioni simili, la
cartuccia codice 141 riporta sulla superficie esterna della rete di acciaio la
marcatura “Carbopack X”; la cartuccia è inserita nel corpo diffusivo giallo (ad
alto spessore). L’analisi è eseguita per desorbimento termico, seguito da
gascromatografia capillare, con rivelazione a spettrometria di massa (ATD-HRGC-MS).
Con questo campionatore si possono determinare l’1,3-butadiene e l’isoprene.
Il campionatore radiello per la misurazione dei livelli di concentrazione in aria dell’acido solfidrico contiene la cartuccia chemiadsorbente codice, costituita da un supporto inerte, di materiale microporoso, di 60 mm di lunghezza e diametro 5,8 mm, impregnato di acetato di zinco; aa cartuccia è inserita nel corpo diffusivo bianco (tipo standard). La reazione con l’acido solfidrico presente in aria produce il solfuro di zinco che è stabile. La reazione con N,N-dimetil-p-fenilendiammonio in soluzione fortemente acida ed in presenza di cloruro ferrico come ossidante produce il colorante blu di metilene, che viene determinato per via spettrofotometrica. Questo campionatore è specifico per la determinazione dell’acido solfidrico.
Il campionatore radiello per l’acido cloridrico contiene la cartuccia codice
169, costituita da un tubo in rete di acciaio inossidabile (100 mesh), di 60 mm
di lunghezza e diametro 5,8 mm, riempito con gel di silice 0,1-0,4 mm; la
cartuccia è inserita nel corpo diffusivo bianco (tipo standard). L’acido
cloridrico gassoso è adsorbito dal gel di silice, dal quale è recuperato con
acqua e dosato in cromatografia ionica come ione cloruro. La captazione è
selettiva per l’acido cloridrico: i suoi sali, eventualmente presenti in aria
come aerosol, non sono in grado di attraversare la parete diffusiva di
radiello.
Il campionatore radiello per la misurazione dei livelli di concentrazione in aria dell’acido fluoridrico contiene la cartuccia chemiadsorbente codice 166,costituita da un supporto inerte, di materiale microporoso, di 60 mm di lunghezza e diametro 5,8 mm, impregnato di trietanolammina (TEA) umida; la cartuccia è inserita nel corpo diffusivo blu (fotoprotettivo). L’acido fluoridrico gassoso è adsorbito dalla TEA, è recuperato con acqua e dosato come ione fluoruro in cromatografia ionica.
Il campionatore radiello
per l’ammoniaca contiene la cartuccia chemiadsorbente codice 168, costituita da un cilindro cavo di materiale inerte
microporoso, di 60 mm di lunghezza e diametro 5,8 mm, impregnato di acido
fosforico; la cartuccia è inserita nel corpo diffusivo blu (fotoprotettivo).
L’ammoniaca viene assorbita sotto forma di ione ammonio. I sali di ammonio dispersi
in aria sotto forma corpuscolata non sono in grado di attraversare la parete
diffusiva di radiello.
Lo ione ammonio viene determinato per via colorimetrica: in ambiente
alcalino, lo ione ammonio reagisce con fenolo e ipoclorito di sodio, sotto
l’azione catalitica del pentacianonitrosilferrato, per formare indofenolo,
intensamente colorato in blu. Questo campionatore è specifico per la
determinazione dell’ammoniaca.
Il campionatore radiello per la misurazione dei livelli di concentrazione in aria dell’ozono contiene la cartuccia chemiadsorbente codice 172, costituita da un cilindro cavo di materiale inerte microporoso, di 60 mm di lunghezza e diametro 5,8 mm, riempito di gel di silice rivestito di 4,4’-dipiridiletilene e chiuso, ad un’estremità, da un tappo in PTFE; la cartuccia è inserita nel corpo diffusivo blu (fotoprotettivo). Durante l’esposizione, l’ozonolisi del 4,4’-dipiridiletilene in ambiente acido conduce a 4-piridilaldeide.
In laboratorio, la 4-piridilaldeide è condensata con
3-metil-2-benzotiazolinone idrazone (MBTH) per produrre la corrispondente
azide, colorata in giallo. La determinazione indiretta dell’ozono è quindi
effettuata per via spettrofotometrica.
Il campionatore radiello per biossido di azoto (NO2) e biossido di zolfo (SO2) contiene la cartuccia chemiadsorbente codice 166,costituita da un supporto inerte, di materiale microporoso, di 60 mm di lunghezza e diametro 5,8 mm, impregnato di trietanolammina (TEA) umida; la cartuccia è inserita nel corpo diffusivo blu (fotoprotettivo). Il biossido di azoto (NO2) ed il biossido di zolfo (SO2) sono adsorbiti dalla TEA rispettivamente sotto forma di ioni nitrito e solfito, il quale si ossida facilmente a ione solfato. Lo ione nitrito può essere dosato mediante spettrofotometria nel visibile; tutti gli ioni (nitrito, solfito e solfato) possono essere determinati mediante cromatografia ionica. Oltre al biossido di azoto ed al biossido di zolfo, questo campionatore può essere utilizzato anche per la determinazione dell’acido fluoridrico, dell’acido formico e dell’acido acetico. Questi ultimi sono adsorbiti dalla TEA sotto forma di ioni (rispettivamente formiato e acetato), che possono anch’essi essere determinati in cromatografia ionica.
Il campionatore radiello per la misurazione dei livelli di concentrazion in aria di gas e vapori anestetici contiene la cartuccia codice 132costituita da un tubo in rete di acciaio inossidabile (100 mesh), di 60 mm di lunghezza e diametro 5,8 mm, riempito con una miscela di setaccio molecolare e carbone attivo 35-50 mesh; la cartuccia è inserita nel corpo diffusivo con membrana siliconica (scarsamente permeabile al vapor d’acqua).
Protossido di azoto e anestetici alogenati permeano la membrana
siliconica e sono captati rispettivamente dal setaccio molecolare e dal carbone
attivo. Gli analiti sono desorbiti con
una miscela acqua-metanolo e analizzati mediante iniezione dello spazio di
testa e gascromatografia capillare accoppiata alla spettrometria di massa
(necessaria per la rivelazione di sevorane e desflurane). Questo campionatore
può essere usato per la determinazione di protossido di azoto, forane,
sevorane, desflurane.
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