Come migliorare l’analisi dei composti organici volatili (COV)?
Air Liquide ti spiega quali sono i metodi più utilizzati per analizzare i COV
L'impatto dei COV
Si definiscono composti organici volatili (COV) quelle molecole organiche che hanno una bassa temperatura di evaporazione e possono trovarsi in fase gassosa a temperatura ambiente. Provengono da varie fonti, in particolare emissioni derivanti dalla combustione di carburanti fossili, prodotti chimici industriali, prodotti per la cura della persona e materiali di costruzione. Appartengono a questa categoria di composti la maggior parte dei solventi, ad esempio il benzene e altre sostanze come la formaldeide e gli idrocarburi aromatici policiclici.
I COV possono avere un impatto negativo sulla salute umana e sull'ambiente. Possono essere all'origine di sintomi come mal di testa, irritazioni degli occhi e delle vie respiratorie, nausea e vomito. È importante misurare la loro concentrazione per valutare i potenziali rischi per la salute umana e per l'ambiente e mettere in atto strategie per ridurli.
Separazione e quantificazione dei COV
La separazione dei composti può essere effettuata utilizzando vari metodi cromatografici.
La gascromatografia (GC) viene utilizzata per separare i composti presenti nel campione che possono poi essere determinati con diversi tipi di rivelatori:
- Rivelatore TCD: la conducibilità termica (TCD) permette il confronto tra la conducibilità del gas carrier e la fase gassosa dei componenti del campione, offrendo limiti di rilevazione da 1 a 10 ng.
- Rivelatore FID: il rivelatore a ionizzazione di fiamma (FID) è una modalità di rilevazione universale che offre un limite di rilevazione da 2 a 4 pg.
- Rivelatore PID: il rivelatore a fotoionizzazione (PID), consente un limite di rilevazione simile al FID evitando l'uso di Diidrogeno.
- Rivelatore DCE: i rivelatori a cattura di elettroni (DCE) sono destinati ad alogenati o termoionici per Azoto e Fosforo (DNP); possono essere associati alla GC per una rilevazione più specifica dei composti.
- Rivelatore MS: la combinazione di spettrometria di massa (MS) con HPLC o GC permette un'identificazione strutturale dei composti, soprattutto se utilizzati in modalità MS/MS (spettrometria di massa in tandem).
La cromatografia è una tecnica utilizzata da diversi laboratori per determinare i COV presenti nell’atmosfera, nell'acqua e in altre matrici ambientali oppure in ambito industriale o domestico.
I settori maggiormente impegnati nell’analisi dei COV sono quelli dedicati al controllo ambientale della qualità dell'aria (misurazione dell'inquinamento atmosferico di molecole come l'ozono e gli ossidi di azoto).
Esistono diversi metodi per migliorare la determinazione dei composti organici volatili (COV), tra cui:
- Utilizzo di strumenti più sensibili.
- Utilizzo di metodi di campionamento ottimizzati.
- Applicazione di metodi ufficiali.
- Utilizzo di metodi di analisi multi-parametro.
- Verifica delle prestazioni degli strumenti.
I risultati della cromatografia possono essere utilizzati per quantificare il contenuto di COV in un campione. La quantificazione viene spesso eseguita utilizzando un metodo di calibrazione che si avvale di standard di COV a composizione nota per stabilire una curva di risposta per ciascun composto. La quantità di COV nel campione viene quindi determinata confrontando i segnali ottenuti dal campione con quelli dello standard.
Come migliorare la separazione e la rilevazione dei COV?
La separazione e la rilevazione di composti organici ad elevata volatilità possono essere migliorati utilizzando gas puri e miscele di calibrazione durante l’analisi. Ecco alcuni suggerimenti per migliorare la separazione e la determinazione dei COV:
- Utilizzo di un gas carrier ad alto livello di purezza: per ottenere risultati precisi e affidabili, è importante utilizzare un gas di trasporto ad elevata purezza. I gas comunemente usati nella gascromatografia (GC), quali Azoto, Elio e Idrogeno, devono essere privi di contaminanti come umidità, idrocarburi, ossidi di azoto e impurezze metalliche. L'utilizzo di un gas carrier ad elevata purezza garantisce una separazione efficace dei COV.
- Esecuzione di una calibrazione precisa: la calibrazione degli strumenti è fondamentale per ottenere risultati affidabili. Lo strumento deve essere calibrato con standard certificati. La calibrazione deve essere effettuata regolarmente per garantire la riproducibilità dei risultati oltre alla precisione e all’affidabilità delle misure.
L'utilizzo di gas ad alto livello di purezza esente da contaminanti e standard di calibrazione certificati permette di ottenere risultati affidabili.
Indicazione per la scelta di un gas carrier:
|
Livello di rilevazione |
Rivelatore |
Gas compatibile |
|---|---|---|
| Da 2 a 4 ng | FID, MS | Alphagaz 2 |
| Da 5 a 10 ng | FID, TCD, MS | Alphagaz 2 |
| Da 10 a 100 ng | FID, TCD | Alphagaz 1 |
| Alphagaz 1 impurezze | Alphagaz 2 impurezze |
|---|---|
| H₂O ≤ 3 ppm |
H₂O (5 bar) ≤ 0,5 ppm |
| O₂ ≤ 2 ppm |
O₂ ≤ 0,1 ppm |
| CnHm ≤ 0,5 ppm |
CO₂ ≤ 0,1ppm |
| CO₂ ≤ 1 ppm |
CnHm ≤ 0,1ppm |
| CO ≤ 1ppm |
H₂O ≤ 0,1ppm |
Gas per il monitoraggio dell'aria e dell'ambiente
Air Liquide è specializzata nella commercializzazione e produzione di gas puri e miscele adatti all’analisi delle emissioni per il monitoraggio ambientale. Oltre agli standard di calibrazione di miscele organiche tossiche comunemente utilizzate e alle miscele per il monitoraggio dei COV, ci dedichiamo alla produzione di una vasta gamma di prodotti per il monitoraggio degli inquinanti atmosferici pericolosi (PAH) e delle sostanze chimiche industriali tossiche (TIC).
Miscele specifiche
Le miscele organiche tossiche proposte da Air Liquide consentono una calibrazione strumentale affidabile e precisa durante l’analisi di composti organici volatili e semivolatili (COV/COSV) presenti nell'aria ambientale o industriale. Le miscele TO (Toxic Organics) riportano i riferimenti di tracciabilità agli standard NIST conformemente ai metodi richiesti dall'EPA e dagli stati americani. Offrono una precisione garantita e una tolleranza di miscelazione di tutti i componenti.
Applicazione dei gas per la misurazione dei COV
I COV e le relative miscele di calibrazione sono reattivi. È quindi essenziale garantire un loro corretto utilizzo (sistemi di trasferimento del gas), che si basa su:
- Progettazione e manutenzione dell'impianto secondo la procedure di installazione.
- Formazione degli utenti.
- Buone pratiche di utilizzo (realizzazione di spurghi delle apparecchiature: riduttore, linee del gas, ecc.).
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FAQ
Come funziona la gascromatografia?
Qual è il principio della gascromatografia?
Perché usare la gascromatografia?
Quali sono i tipi di cromatografia?
Quali composti possono essere determinati mediante gascromatografia?
In che modo la purezza del gas di trasporto influenza le prestazioni dell'analisi gascromatografica?
Quale tecnica di separazione per quale composto?
Quali sono i diversi gas vettori che possono essere utilizzati in gascromatografia?
Qual è la differenza tra la gascromatografia e la cromatografia liquida?
Quali sono le precauzioni di sicurezza da adottare quando si utilizzano i gas in gascromatografia?
Che ruolo ha la fase mobile nella cromatografia?