Che cosa sono le interazioni molecolari?

Le miscele di gas reattivi, in ragione della loro alta reattività chimica, vengono facilmente adsorbite e/o assorbite dalle superfici esposte dei sistemi di rilevamento di gas, in particolare:

• Dispositivi rilevatori;
• Riduttori di pressione;
• Condutture;
• Accessori di campionamento utilizzati per la calibrazione degli analizzatori o l'analisi dei campioni.

È richiesto l'utilizzo di materiali compatibili e procedure di calibrazione adeguate. In caso contrario, si potrebbero verificare letture errate dei valori di concentrazione (soprattutto a basse concentrazioni) e di conseguenza un aumento dei tempi di risposta/analisi.

Quali sono i gas reattivi puri più conosciuti?

I gas reattivi più comuni sono:
Monossido di Azoto (NO); Biossido di Azoto (NO₂); Silano (SiH₄); Solfuro di Idrogeno (H₂S); Ammoniaca (NH₃); Cloro (Cl₂); Acido Cloridrico o Cloruro di Idrogeno (HCl); Biossido di Zolfo (SO₂).
Altri gas reattivi: 1-Butantiolo (C₄H₉SH); Solfuro di Carbonile (COS); Etantiolo (C₂H₅SH); Ossido di Etilene (C₂H₄O (ETO)); Acido Cianidrico (HCN); Metantiolo (CH3SH); Fosfina (PH₃); 1-Propilmercaptano o Propantiolo (C₃H₇SH).

Come viene scelta la bombola e come viene condizionata?

In quanto costituite da gas reattivi, queste miscele sono per principio chimicamente più attive e reagiscono anche con le pareti delle bombole utilizzate per prepararle. Con il tempo, saranno gradualmente adsorbite dalle microcavità presenti sulla parete interna della bombola (punti attivi). Per ridurre al minimo queste reazioni, le miscele di gas reattivi vengono preparate in bombole di alluminio (la cui superficie interna presenta una quantità di punti attivi nettamente inferiore) e sottoposte a un trattamento interno, come la passivazione, per ridurre al minimo le loro interazioni con le pareti della bombola.

Qual è la durata utile delle miscele di gas reattivi?

In ragione della reattività dei loro componenti, le miscele di gas reattivi hanno una durata che varia a seconda della concentrazione dei componenti reattivi presenti, tra 6 mesi e 3 anni. Dopo la fase di validità si consiglia di sostituire la miscela con una nuova, in quanto non è garantito che le misure effettuate con quest'ultima siano ancora valide e di qualità (a causa delle interazioni che avvengono in ragione della reattività dei suoi composti).

Quali sono i materiali consigliati per l'utilizzo di miscele di gas reattivi?

L'utilizzo di materiali compatibili è un aspetto fondamentale, da considerare prima di utilizzare la miscela di gas reattivi per le più svariate applicazioni. Pertanto, è necessario consultare la tabella di compatibilità dei materiali e confermare il tipo di riduttore di pressione, tubo e/o apparecchiatura che è possibile utilizzare. Per alcune miscele di gas reattivi, la soluzione necessaria è l'utilizzo di riduttori di pressione, apparecchiature e tubazioni in acciaio inossidabile con trattamento specifico.

Quali difficoltà dobbiamo affrontare in termini di rilevamento e calibrazione?

La loro maggiore reattività chimica fa sì che queste miscele vengano assorbite più facilmente dalle superfici di contatto dei rilevatori di gas, dalle canalizzazioni che attraversano e dai relativi accessori. Se vi sono interazioni tra diverse tipologie di gas reattivi, le concentrazioni possono, nel tempo, subire variazioni significative. Questa situazione è più critica a basse concentrazioni e rappresenta un rischio per il risultato finale della calibrazione.

Posso avere gas reattivi diversi nella stessa bombola?

• SÌ, è possibile avere nella stessa bombola miscele diverse composte da gas reattivi purché non interagiscano tra loro. Di conseguenza, occorre effettuare un'analisi iniziale della compatibilità tra i componenti della miscela e scegliere i materiali più adatti per bombole e valvole.

• NO, a volte non è possibile avere molecole diverse nella stessa bombola perché, reagendo tra loro, la concentrazione di ognuna potrebbe subire delle variazioni, causando un cambiamento della concentrazione della miscela nel corso del tempo.

Quali precauzioni di sicurezza devono essere adottate prima dell’utilizzo?

1. Calcolare, prevedere il rischio e verificare le condizioni di sicurezza nel luogo di utilizzo: assicurare l'aerazione del locale o del laboratorio, verificare il corretto funzionamento dei rilevatori, assicurarsi che le bombole siano protette grazie a un solido collegamento, utilizzare i DPI consigliati per i gas sotto pressione e garantire una temperatura ideale, ovvero compresa nel range di utilizzo;
2. Le bombole devono essere movimentate solo da personale qualificato, in buone condizioni fisiche e con adeguata formazione sull'utilizzo dei gas in bombole sotto pressione;
3. È opportuno leggere la scheda di sicurezza della miscela fornita al momento della consegna;
4. Assicurarsi che le apparecchiature e i dispositivi da utilizzare siano compatibili e funzionanti, nonché privi di sporcizia (olio, polvere, ecc.) o impurezze;
5. Consultare e seguire i processi tecnici di apertura della bombola sotto pressione, rispettando il numero di cicli di spurgo da effettuare;
6. Assicurarsi della validità della miscela;
7. In caso di dubbi, non aprire la bombola e consultare il personale qualificato del proprio fornitore.

Ci sono delle impurezze che potrebbero interferire con le miscele di gas attivi o reattivi?

SÌ, ad esempio le miscele di gas possono essere sensibili all'umidità (acqua H₂O) quando contengono monossido di carbonio (CO); o all'Ossigeno (O₂) quando la miscela contiene monossido di Azoto (NO), perché quest’ultimo può reagire con l'Ossigeno formando Biossido di Azoto (NO₂).

È possibile avere miscele di gas attivi/reattivi accreditate?

SÌ, esistono siti di riempimento di gas speciali del gruppo Air Liquide che producono miscele di gas reattivi accreditate in determinate concentrazioni per specifici componenti, in differenti bombole e quantità. Le miscele accreditate vengono fornite con un certificato conforme alla norma 17025.