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Técnicas de amostragem de ar
III ENQAmb (III Encontro Nacional de Química Ambiental)
21 - 24 de março de 2006, Cabo Frio, RJ.
Por: Vânia Palmeira CamposUFBA – IQ -Dpto Química Analítica - LAQUAM(Laboratório de Química Analítica Ambiental)
Campus Universitário de Ondina, s/n , CEP:40-170-290, Salvador-BA – BRASIL Fone/Fax: 71-32374024
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?Avaliar efeitos de poluição sobre o homem e seu ambiente e identificar qualquer causa possível e relação de efeitos entre concentração de poluentes e efeitos sobre a saúde ou mudanças climáticas.
?Estudar e avaliar interações de poluentes e/ou níveis: Alocação de fontes, estudos do comportamento atmosférico de substâncias químicas e seu destino (forma original ou transformada)
?Controles legislativos de emissões de poluentes para assegurar a conformidade da qualidade do ar com padrões de emissão.
?Ativar procedimentos de emergência em áreas com tendências a episódios agudos de poluição.
?Obter registro histórico da qualidade ambiental, fornecendo uma base de dados para uso futuro ( estudos epidemiológicos).
O QUE NOS LEVA A MEDIR CONSTITUINTES ATMOSFÉRICOS ?
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PROCESSOS INDICADOS POR AEROSSOIS MEDIDOSPROCESSOS INDICADOS POR AEROSSOIS MEDIDOS
• Queima de Biomassa ? Fuligem ? Orgânicos + ...
• Processos Biológicos ? Pântanos ? H2S,...Oceanos ? SO4
2-
Agricultura ? Al, Si, Zn, ... (óxidos)
• Desertificação ? Solos
• Erupções vulcânicas ? Gases ? S, Cl, F, Br...
• Queima de Combustível Fóssil ? Poluentes Primários : ? V, Ni, Se,Pb
e Poluentes Secundários : ? SO2 , NO2 ...
• Processos Industriais ? Poluentes Primários : ? As, Zn , Cu , Pb e Poluentes Secundários ? SO2 , NO2, Orgânicos, ...
Por que medir
aerossol
•Causam efeitos
•Indicam processos
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ETAPAS DO PLANEJAMENTO
AMOSTRAL
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Contínua DescontínuaSemi- contínua
ATIVA
gasosa
Adaptado de Beretta (2000) por Botelho....
Particulada
AMOSTRAGEM
denuder (úmido)
filtros impregnados
Difusão
Permeaçãorecipientes evacuados
bolsas
gasosa
PASSIVA
Particulada gasosaParticulada
ou gasosa
Monitores
contínuos
com pré-
concentraçãocom pré-
concentração
sem pré-
concentração
Criogenia Absorção em soluções
Adsorção em soluções
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Amostragens ativas com pré -concentração: Tipos de técnicas
borbulhador e impinger
Borbulhadores em série
Transparência
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Amostragens ativas com pré -concentração: Tipos de técnicas
espiral de vidro
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Limpeza e impregnação das soluções absorvedoras
Lavar c/ H2O destilada e deionizada.
Secar c/ N2
Acrescentar volume adequado da solução absorvedora
Distribuir o volume por todo o tubo
Secar c/ N2
Acetona
Fechar as duas extremidades do tubo
c/Parafilm
Tipo de denuderTipo de denuder Volume e conc. Volume e conc. da sol. absorvedorada sol. absorvedora
Ác. Cítrico (90 cm) 1000 Ác. Cítrico (90 cm) 1000 ??L (0,2 %)L (0,2 %)NaF (90 cm)NaF (90 cm) 1000 1000 ??L (0,1 %)L (0,1 %)COCO33
22-- (90 cm) (90 cm) 1000 1000 ??L (0,2 %)L (0,2 %)COCO33
22-- (35 cm) (35 cm) 500 500 ??L (0,2 %)L (0,2 %)
Preparo dos Tubos DenuderPreparo dos Tubos Denuder
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Abrir as extremidades dos tubos e fechar novamente uma delas c/ Parafilm
Acrescentar volume adequado de água deionizada
Inverter o tubo várias vezes
O extrato é transferido para tubo Eppendorf
Análise por CI
Tipo de denuderTipo de denuder Volume de Volume de águaágua
Ác. Cítrico (90 cm) 2000 Ác. Cítrico (90 cm) 2000 ??L L NaF (90 cm)NaF (90 cm) 2000 2000 ??L L COCO33
22-- (90 cm) (90 cm) 2000 2000 ??LLCOCO33
22-- (35 cm) (35 cm) 1000 1000 ??LL
Eluição das Espécies Fixadas nos Tubos DenuderEluição das Espécies Fixadas nos Tubos Denuder
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NaFNaF –– denden (90 cm) 0,1 % ou CO(90 cm) 0,1 % ou CO3322-- 0,2 % 0,2 %
(T = 140ºC) : (T = 140ºC) : HH22SOSO44; ; NHNH44NONO33 e e NHNH44ClCl ((~ ~ 65 %)65 %)
COCO3322-- -- denden (35 cm): “(35 cm): “traptrap” para SO” para SO22 e He H22SS
NaFNaF denden (90 cm) 0,1 % ou CO(90 cm) 0,1 % ou CO3322-- 0,2 % 0,2 %
(T (T ambamb.) : .) : HNOHNO33 e HCle HCl
Filtro inferior: partículas Filtro inferior: partículas >> 2 2 ?? m m ImpactadorImpactador virtual : 138 L hvirtual : 138 L h--11
Sistema de termoSistema de termo--difusão:difusão:Amostragem de ácidos fortes e sais de amôniaAmostragem de ácidos fortes e sais de amônia
Filtro superior: partículas Filtro superior: partículas << 2 2 ?? m m Bomba à vácuoBomba à vácuo
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Amostragens ativas com pré -concentração: Tipos de técnicas
Denuder úmido
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DenuderDenuder úmidoúmido
?? Sistema composto de um ou Sistema composto de um ou dois tubos de difusão (dois tubos de difusão (denudersdenuders, , verticais, de vidro : 36 x 2,7 cm), verticais, de vidro : 36 x 2,7 cm),
no interior dos quais no interior dos quais percolapercola conticonti--nuamentenuamente, impulsionados por uma , impulsionados por uma bomba peristáltica, sobre uma meia bomba peristáltica, sobre uma meia
de poliamida, uma solução que fixará de poliamida, uma solução que fixará a espécie amostradaa espécie amostrada
(Exemplo para (Exemplo para HNO3HNO3: : NaFNaF 0,05 %) 0,05 %)
(Fluxo: 380 L h(Fluxo: 380 L h--11).).
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E s q u e m a s d e t u b o s d e a d s o r ç ã oa ) u m s ó a d s o r v e n t e , m o s t r a n d o a v e d a ç ã o d a s e x t r e m i d a d e s b) le i to múlt iplo
a) tubo aço inox adsorvente tela inox (100 mesh)
tampas de vedação dos tubosamostragem dessorção
b) lã de vidro
amostragem dessorção
adsorventes tubo de vidro
força do adsorvente
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Tubos Recheados
Lã de vidro Esferas de vidro
? Superfície de contato e a
eficiência de coleta
Adsorventessólidos
Retêmfortemente os
compostos condensados
Captura Criogênica
A amostra gasosa é succionada, condensada e em seguida congelada no interior de um tubo vazio ou empacotado com um material adequado, imerso em um fluido refrigerante
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Exemplo de Sistema de crioamostragem
Tubo de coletavidro borossilicato
? ext 2 cm, ? int 1,8 cm, L 20 cm
Unidade de refrigeraçãoDanfoss
Líquido refrigerante R 502 T = - 50 a - 55oC Fluxo = 1L min-1
Tempo de coleta = 40 minVol. amostra : 300 - 1000? L