Dm 25 agosto 2000 |
Supplemento alla Gazzetta ufficiale 23 settembre 2000 n. 223 |
Aggiornamento dei metodi di campionamento, analisi e valutazione degli inquinanti, ai sensi del Decreto del Presidente della Repubblica 24 maggio 1986, n°203 |
IL MINISTRO DELL'AMBIENTE DI CONCERTO CON IL MINISTRO DELLA SANITÀ E IL
MINISTRO DELL'INDUSTRIA, DEL COMMERCIO E DELL'ARTIGIANATO
Visto il
decreto del Presidente della Repubblica 24 maggio 1988, n. 203, ed in
particolare l'articolo 3, comma 2, lettera b);
Visto il decreto
ministeriale 12 luglio 1990, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale - s.o. n. 51 -
del 30 luglio 1990, recante: "Linee guida per il contenimento delle emissioni
inquinanti degli impianti industriali e la fissazione di valori minimi di
emissione" ed in particolare l'articolo 4, comma 1;
Visto il decreto
ministeriale 8 maggio 1989, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 124 del 30
maggio 1989, recante: "Limitazioni delle emissioni nell'atmosfera di taluni
inquinanti originati dai grandi impianti di combustione";
Vista la
proposta dell'Istituto Superiore di Sanità, in data 17 marzo
1998,
Sentita la Conferenza unificata ai sensi dell'articolo 83, comma 2,
del decreto legislativo 31 marzo 1998, n. 112;
DECRETA:
Il presente decreto stabilisce i metodi di campionamento, analisi e valutazione delle emissioni, ai sensi dell'articolo 3, comma 2, del decreto 24 maggio 1988, n. 203.
Dalla data di entrata in vigore del presente decreto, i metodi riportati nell'Allegato 4 del decreto 12 luglio 1990, sono integrati e sostituiti secondo quanto riportato negli Allegati al presente decreto.
Il presente decreto entra in vigore il novantesimo giorno successivo alla data della sua pubblicazione nella Gazzetta Ufficiale della Repubblica italiana.
Rilevamento delle emissioni in flussi gassosi convogliati di ossidi di zolfo e ossidi di azoto espressi rispettivamente come SO2 e NO2.(1)
Premesse
Ove riportato nella normativa vigente, con riferimento alle emissioni
inquinanti in atmosfera, per "ossidi di azoto espressi come NO2" si
deve intendere anche NOx.
Il presente metodo sostituisce i Metodi
UNICHIM, riportati nel Manuale UNICHIM 122/1986, parte I e II, indicati
nell'Allegato 4, Tabella 4.1 del DM 12/7/90:
M.U. 507 "Determinazione
degli ossidi di zolfo in flussi gassosi convogliati - Metodo
turbidimetrico";
M.U. 540 "Determinazione degli ossidi di zolfo in flussi
gassosi convogliati - Metodo gravimetrico";
M.U. 541 "Determinazione degli
ossidi di zolfo in flussi gassosi convogliati - Metodo spettometrico alla
pararosanilina";
M.U. 544 "Determinazione degli ossidi di zolfo in flussi
gassosi convogliati - Metodo all'acido fenoldisolfonico";
M.U. 587
"Determinazione degli ossidi di zolfo in flussi gassosi convogliati - Metodo con
reattivo di Griess-Saltzman".
1. Oggetto e campo di applicazione
Descrizione di un metodo per la determinazione di ossidi di zolfo (SOx =
SO2 + SO3) e degli ossidi di azoto (NOx = NO +
NO2) in flussi gassosi convogliati. Il metodo è applicabile per
diverse concentrazioni di SOx e NOx variando la concentrazione del liquido di
assorbimento impiegato.
2. Principio del metodo
Assorbimento degli ossidi di zolfo e degli ossidi di azoto per gorgogliamento del flusso gassoso in una soluzione alcalina di permanganato di potassio e successiva determinazione analitica, per cromatografia a scambio ionico, dei prodotti di ossidazione (SO42-e NO3-) derivanti dalle reazioni di seguito riportate:
2MnO4- + 3SO32- + H2O
-> 3SO42- + 2MnO2 +
2OH-
2MnO4- + 3NO2- +
H2O -> 3NO3- + 2MnO2 +
2OH-
3. Interferenze
Tutte le sostanze riducenti allo stato gassoso e/o particellare diverse dagli
inquinanti che si intendono determinare con questo metodo possono alterare la
concentrazione del liquido di assorbimento, diminuendone le capacità
ossidative.
4. Reagenti
Nel corso dell'analisi utilizzare acqua bidistillata e reattivi di qualità
analitica.
4.1 Soluzione di assorbimento: permanganato di potassio 0,025 M in
ambiente alcalino per idrossido di sodio 1,25 M (2).
4.2 Nitrato di potassio
(titolo 3 99%).
4.3 Solfato di sodio (titolo 3 99%).
4.4 Eluente per
cromatografia ionica: bicarbonato di sodio/carbonato di sodio in relazione alle
caratteristiche della colonna cromatografica utilizzata.
4.5 Acqua ossigenata
al 30%.
5. Apparecchiatura
Attrezzatura di uso comune di laboratorio e:
5.1 Sonda di prelievo in
materiale idoneo, fornita di sistema filtrante, riscaldato, con filtro in fibra
di quarzo o PTFE.
5.2 Tre assorbitori a gorgogliamento con setto poroso del
tipo illustrato in fig. 1 (tipo A del DPCM 28/3/83).
5.3 Colonna di
disidratazione con gel di silice.
5.4 Pompa di aspirazione per portate
costanti 0,1 - 1 L/min.
5.5 Cromatografo a scambio ionico, equipaggiato con
precolonna, colonna, soppressore, integratore o sistema computerizzato.
5.6
Siringa da 5 mL munita di accessorio per filtrazione dei liquidi.
6. Preparazione delle rette di taratura
6.1 Pesare 1,6306 g di KNO3 (seccato in stufa a 105°C) e portare a
volume di 1000 mL con acqua distillata; la soluzione risultante conterrà 1 mg/mL
di ione
NO3-. Costruire la retta di taratura, su almeno 3 punti,
con opportune diluizioni della soluzione madre in un intervallo tale da
comprendere le concentrazioni attese dai campionamenti sul campo.
6.2 Pesare
1,4786 g di Na2SO4 (seccato in stufa a 105°C) e portare a
volume di 1000 mL con acqua distillata; la soluzione risultante conterrà 1 mg/mL
di ione SO42-. Costruire la retta di taratura su almeno 3
punti, con opportune diluizioni della soluzione madre in un intervallo tale da
comprendere le concentrazioni attese dai campionamenti sul campo.
È
conveniente preparare gli standard di taratura in un'unica soluzione contenente
i due analiti.
7. Campionamento
- Introdurre in ciascun assorbitore 30 mL di soluzione di assorbimento 4.1 o
altre soluzioni ottenute per diluizione della 4.1 con acqua bidistillata
(3);
- Riempire la colonna di disidratazione con gel di silice;
-
Predisporre la linea di campionamento collegando i componenti secondo lo schema
illustrato in fig.2;
- Portare in temperatura il sistema riscaldante ( 120 -
130°C);
- Annotare l'indicazione del contatore volumetrico (V1), l'ora di
inizio del campionamento (t1), la temperatura (T1) del contatore volumetrico o
dell'ambiente, la pressione atmosferica (P), (in generale si può assumere P =
1013 hPa);
- Iniziare l'aspirazione con la pompa a portata costante
utilizzando la linea di campionamento descritta; la portata di aspirazione deve
essere di 0,3 L/min;
- Continuare l'aspirazione per il tempo previsto dal
campionamento (60 minuti), avendo cura di evitare la deposizione di eccessivi
quantitativi di biossido di manganese nel primo gorgogliatore; in ogni caso
sospendere il campionamento quando compare la deposizione di biossido di
manganese nel secondo gorgogliatore;
- Al termine del campionamento annotare
l'ora di fine campionamento (t2), l'indicazione del contatore volumetrico (V2) e
la temperatura (T2) del contatore volumetrico o dell'ambiente;
- Raccogliere
in uso stesso contenitore la soluzione di assorbimento dei primi due
gorgogliatori e separatamente quella del terzo;
- Lavare i gorgogliatori con
acqua bidistillata e raccogliere la stessa nei contenitori delle rispettive
soluzioni di assorbimento;
- Effettuare il lavaggio, della sezione della
sonda a valle del filtro riscaldato, con acqua bidistillata, raccogliere
l'eventuale condensa presente insieme all'acqua di lavaggio. Riunire alla
soluzione di assorbimento dei primi due gorgogliatori. Prima di procedere alle
analisi lasciare riposare le soluzioni assorbenti per almeno 36 ore.
8.
Procedimento di analisi
Travasare il contenuto del primo e secondo gorgogliatore, delle loro acque di lavaggio e delle acque di lavaggio della linea di prelievo in un matraccio tarato da 100 mL (soluzione A). Travasare il contenuto del terzo gorgogliatore e delle sue acque di lavaggio in un matraccio tarato da 50 mL (soluzione B). Direttamente nei matracci aggiungere goccia a goccia l'acqua ossigenata 4.5, mantenendo la massa in agitazione con agitatore magnetico o agitazione manuale, alla reazione. Sospendere l'aggiunta di acqua ossigenata e l'agitazione solo quando tutto il permanganato sarà ridotto a biossido di manganese, che si depositerà come precipitato sul fondo del matraccio; il surnatante dovrà risultare incolore. Se il liquido dovesse mantenere una leggera colorazione giallo-marrone, agitare ancora fino a completamento della flocculazione. Al fine di eliminare l'eventuale acqua ossigenata in eccesso agitare la soluzione ed eventualmente scaldare leggermente fino alla cessazione dello sviluppo di ossigeno. Portare a volume, agitare la soluzione e lasciare decantare il precipitato. Analizzare la soluzione con cromatografo a scambio ionico 5.5; utilizzare come eluente la soluzione 4.4. Nei casi in cui venga utilizzata una colonna cromatografica non idonea a pH fortemente alcalini o nei casi in cui la risoluzione del picco dello ione fluoruro venga interferita dalla presenza di elevate quantità di OH-, la soluzione da analizzare deve essere trattata, nella fase di iniezione, con le opportune cartucce a scambio ionico, al fine di ridurre la concentrazione degli OH-. Per il prelievo del surnatante e l'iniezione della soluzione al cromatografo utilizzare una siringa munita di filtro da 0,2 µm al fine di eliminare eventuali sospensioni. Preparare soluzioni standard, mediante l'impiego dei reagenti 4.2 e 4.3, aventi concentrazioni confrontabili con quelle del campione in esame secondo le modalità descritte in 6.1 e 6.2. Determinare la concentrazione in ioni SO42- e NO3- del campione, dopo taratura dello strumento con gli standard di confronto.
9. Calcolo dei risultati
9.1 Calcolo del volume del gas
campionato
273 P
V = V'* -------
*
------
T+273 1013
dove:
V = volume espresso in
litri di gas prelevato riferito alle condizioni normali (273 K; 1013 hPa, secco)
(4).
V'= volume in litri di gas prelevato (5).
T= temperatura in °C del
sistema di misura del volume (media del periodo di prelievo).
P = valore
medio della pressione barometrica espresso in hPa rilevata durante il
prelievo.
9.2 Calcolo della concentrazione di SOx (espressa come SO2) in
emissione
(mg / LI * VI + mg / LII *
VII) * 0,67 = mgtotali SO2
dove:
mg /
LI = mg/L di SO42- rilevati nella analisi della
soluzione A (lavaggio linea di campionamento + I e II gorgogliatore);
mg /
LII = mg/L di SO42- rilevati nella analisi
della soluzione B (III gorgogliatore);
VI = volume della soluzione
ottenuta trattando il liquido di assorbimento dopo il prelievo, matraccio A
(0,100 L);
VII = volume della soluzione ottenuta trattando il
liquido di assorbimento dopo il prelievo, matraccio B (0,050 L);
0,67 =
fattore di conversione
SO2/SO42-
mgtotali
SO2
----------- = mg/Nm3
SO2
V
dove:
V= volume espresso in
m3 di gas prelevato riferito alle condizioni normali (273 K; 1013
hPa, secco).
9.3 Calcolo della concentrazione di NOx (espressi come NO2) in
emissione
(mg / LI * VI + mg / LII *
VII) * 0,74 = mgtotali NO2
dove:
mg /
LI = mg/L di NO3- rilevate nella analisi della soluzione A
(lavaggio linea di campionamento + I e II gorgogliatore);
mg / LII
= mg/L di NO3-- rilevate nella analisi della soluzione B (III
gorgogliatore);
VI = volume della soluzione ottenuta trattando il
liquido di assorbimento dopo il prelievo, matraccio A (0,150
L);
VII = volume della soluzione ottenuta trattando il liquido di
assorbimento dopo il prelievo, matraccio B (0,150 L);
0,74 = fattore di
conversione NO2/NO3-;
mgtotali
NO2
------------ = mg/Nm3 di NO * (come
NO2)
V
dove:
V= volume espresso in m3 di
gas prelevato riferito alle condizioni normali (273 K; 1013 hPa,
secco).
Si consiglia di effettuare separatamente l'analisi della
soluzione di assorbimento dell'ultimo gorgogliatore al fine di verificare
l'efficienza del campionamento. Si possono considerare idonei i rilevamenti nei
quali la concentrazione dell'inquinante rilevata nell'ultimo gorgogliatore sia
< 10 % del totale rilevato.
10. Resoconto della determinazione
Devono essere riportate almeno le seguenti indicazioni:
1) Esatta,
indicazione del punto di campionamento (ad es.: stabilimento, impianto, linea
produttiva, punto di emissione, quota di prelievo, presa di
campionamento).
2) Data, ora e durata del prelievo.
3) Annotazioni circa
la conduzione dell'impianto (combustibile/i, carico di processo, ecc.).
4)
Riferimento al presente metodo; eventuali modifiche a cui si è dovuto far
ricorso.
5) Risultati.
6) Limite di rivelabilità per gli eventuali
composti "non rivelati".
7) Eventuali particolarità rilevate durante
l'applicazione del metodo.
Fig.1: Assorbitore a gorgogliamento, tipo A del DPCM 28/3/83.
Fig 2: Schema di linea di campionamento per il prelievo di SOx ed NOx
(1) Metodi contenuti nel rapporto ISTISAN 98/2.
(2) Si consiglia di
utilizzare soluzioni preparate di recente, al fine di evitare possibili fenomeni
di decadimento delle stesse.
(3) In relazione alle concentrazioni attese di
inquinanti, si potranno variare la concentrazione e le quantità di soluzione di
assorbimento. Si tenga conto che 30 ml di soluzione 4.1 sono in di assorbire
circa 48 mg di SOx (espressi come SO2) o circa 35 mg di NOx (espressi
come NO2).
(4) La misurazione del volume di campionamento può
essere affetta da un errore in difetto, dovuto al parziale assorbimento del
biossido di carbonio presente nell'effluente campionato. In genere tale errore,
considerando il metodo, può ritenersi trascurabile. Tuttavia, in presenza di
alte concentrazioni di biossido di carbonio (>10%), si può applicare la
formula correttiva già riportata nel manuale UNICHIM n° 122, parte I, edizione
1989.
(5) Il volume misurato al contatore può considerarsi secco poiché ha
attraversato la colonna di disidratazione 5.3.
Rilevamento delle emissioni in flussi gassosi convogliati di composti
inorganici del cloro e del fluoro sotto forma di gas e vapore
espressi
rispettivamente come HCl e HF.(1)
Premesse
Ove riportato nella normativa vigente, in riferimento alle emissioni
inquinanti in atmosfera, per "composti inorganici del cloro espressi come HCl",
si deve intendere anche:
"Acido cloridrico";
"Cloruro di
idrogeno";
"HCl";
"Composti a base di cloro espressi come acido
cloridrico".
Ove riportato nella normativa vigente, in riferimento alle emissioni
inquinanti in atmosfera, per "composti inorganici del fluoro espressi come HF",
si deve intendere anche:
"Acido fluoridrico";
"Fluoruro di
idrogeno";
"HF".
Il presente metodo sostituisce i Metodi UNICHIM,
riportati nel Manuale UNICHIM 122/1986, parte I e II, indicati nell'Allegato 4,
Tabella 4.1 del DM 12/7/90:
M.U. 588 "Determinazione dei fluoruri gassosi
e dei fluoruri particellari - Metodo potenziometrico";
M.U. 607
"Determinazione del cloro e dell'acido cloridrico - Metodo
colorimetrico";
M.U. 621 "Determinazione del cloro e dell'acido cloridrico -
Metodo volumetrico".
1. Oggetto e campo di applicazione
Descrizione di un metodo per la determinazione dell'acido cloridrico (HCl) e dell'acido fluoridrico (HF) in flussi gassosi convogliati. Il metodo è applicabile per diverse concentrazioni di HCl e HF variando la concentrazione del liquido di assorbimento impiegato.
2. Principio del metodo
Assorbimento dell'acido cloridrico e dell'acido fluoridrico per gorgogliamento del flusso gassoso, preventivamente filtrato, in una soluzione alcalina di idrossido di sodio (NaOH) e successiva determinazione mediante cromatografia a scambio ionico dei prodotti provenienti dalla reazione con idrossido di sodio.
3. Interferenze
La presenza di cloro, di cloruri e fluoruri particellari (che non vengono trattenuti dal sistema filtrante) comporta il loro assorbimento e la loro successiva determinazione analitica in cromatografia ionica.
4. Reagenti
Nel corso dell'analisi usare acqua bidistillata e reattivi di qualità
analitica. 4.1 Soluzione di assorbimento: idrossido di sodio 0,1 N. 4.2 Eluente
per cromatografia ionica: bicarbonato di sodio/carbonato di sodio in relazione
alle caratteristiche della strumentazione utilizzata. 4.3 Cloruro di sodio
(titolo 3 99%).
4.4 Fluoruro di potassio (titolo 3 99%).
5. Apparecchiatura
Attrezzatura di uso comune di laboratorio e:
5.1 Sonda di prelievo, in
materiale idoneo, fornita di sistema filtrante, riscaldato, con filtro in fibra
di quarzo o PTFE.
5.2 Tre assorbitori a gorgogliamento con setto poroso del
tipo illustrato in fig.1 (tipo A del DPCM 28/3/83).
5.3 Bagno refrigerante
termostatato.
5.4 Colonna di disidratazione con gel di silice.
5.5 Pompa
di aspirazione per portate costanti 0,1 - 1 L/min.
5.6 Cromatografo ionico,
equipaggiato con precolonna, colonna, soppressore e integratore o sistema
computerizzato.
5.7 Siringa da 5 mL munita di accessorio per filtrazione dei
liquidi.
6. Preparazione delle rette di taratura
6.1 Pesare 1,6495 g di NaCl (seccato in stufa a 120°C) e portare a volume di
1000 mL con acqua. La soluzione così ottenuta contiene 1 mg/mL di Cl-. Costruire
la retta di taratura, su almeno tre punti, con opportune diluizioni della
soluzione madre in un intervallo tale da comprendere le concentrazioni attese
dai campionamenti sul campo.
6.2 Pesare 3,0579 g di KF (seccato in stufa a
120°C) e portare a volume di 1000 mL con acqua. La soluzione così ottenuta
contiene 1 mg/mL di F-. Costruire la retta di taratura così come indicato per il
punto 6.1.
7. Campionamento
- Introdurre in ciascun assorbitore 30 mL di soluzione di assorbimento
4.1.
- Riempire la colonna di disidratazione con gel di silice.
-
Predisporre la linea di campionamento collegando i componenti secondo lo schema
illustrato in fig.2.
- Portare in temperatura il sistema riscaldante ( ~ 120
- 130°C).
- Portare in temperatura il bagno refrigerante ( ~ 0°C).
-
Annotare l'indicazione del contatore volumetrico V1, l'ora di inizio del
campionamento (t1), la temperatura (T1) del contatore volumetrico o
dell'ambiente, la pressione atmosferica (P) (in generale si può assumere P =
1013 hPa).
- Iniziare l'aspirazione con la pompa a portata costante
utilizzando la linea di campionamento descritta. Si consiglia di aspirare a
portata definita di 0,5 L/minuto.
- Continuare l'aspirazione per il tempo
previsto dal campionamento (60 minuti)
- Al termine del campionamento
annotare l'ora di fine campionamento (t2), l'indicazione del contatore
volumetrico (V2) e la Temperatura (T2) del contatore volumetrico o
dell'ambiente.
- Raccogliere in uno stesso contenitore la soluzione di
assorbimento dei primi due gorgogliatori e separatamente quella del terzo.
-
Lavare i gorgogliatori con acqua bidistillata e raccogliere la stessa nei
contenitori delle rispettive soluzioni di assorbimento.
- Effettuare il
lavaggio, della sezione della sonda a valle del filtro riscaldato, con acqua
bidistillata e raccogliere l'eventuale condensa presente insieme all'acqua di
lavaggio. Riunire l'acqua di lavaggio alla soluzione di assorbimento dei primi
due gorgogliatori.
8. Procedimento di analisi
Travasare il contenuto del primo e secondo gorgogliatore, delle loro acque di lavaggio e delle acque di lavaggio della linea di prelievo in un matraccio tarato da 100 mL (soluzione A). Travasare il contenuto del terzo gorgogliatore e delle sue acque di lavaggio in un matraccio tarato da 50 mL (soluzione B). Analizzare le soluzioni, preventivamente portate a volume, mediante tecnica cromatografica con cromatografo ionico 5.6, utilizzando come eluente la soluzione 4.2. Nei casi in cui venga utilizzata una colonna cromatografiche non idonea a pH fortemente alcalini o nei casi in cui la risoluzione del picco dello ione fluoruro venga interferita dalla presenza di elevate quantità di OH-, la soluzione da analizzare deve essere trattata, nella fase di iniezione, con le specifiche cartucce di resina, al fine di ridurre la concentrazione degli OH-. Preparare soluzioni standard, mediante l'impiego di soluzioni 7.1 e 7.2, aventi concentrazioni confrontabili con quelle del campione in esame. Determinare la concentrazione in ioni Cl- ed F- del campione, dopo taratura dello strumento con gli standard di confronto.
9. Calcolo dei risultati
9.1 Calcolo del volume del gas
campionato
273 P
V = V' * ------- *
------
T+273 1013
dove:
V = volume espresso in
litri di gas prelevato riferito alle condizioni normali (273 K; 1013 hPa, secco)
(2).
V' = volume secco, in litri, di gas prelevato.(3)
T = temperatura in
°C del sistema di misura del volume.
P = valore medio della pressione
barometrica espresso in hPa rilevata durante il prelievo.
9.2 Calcolo della concentrazione di HCl in emissione
(mg / LI * VI + mg / LII * VII) *
1,03 = mgtotali HCl
dove: mg / LI = mg/L di Cl-
rilevati nella analisi della soluzione A (lavaggio linea di campionamento + I e
II gorgogliatore) = mg/L di Cl- rilevate nella analisi della soluzione B (III
gorgogliatore);
VI = volume della soluzione, matraccio A (0,100 L);
VII =
volume della soluzione, matraccio B (0,050 L);
1,03 = fattore di conversione
HCl/Cl-
mgtot HCl
--------- = mg/Nm3
HCl
V
dove:
V= volume espresso in
m3 di gas prelevato riferito alle condizioni normali (273 K; 1013
hPa, secco)
9.3 Calcolo della concentrazione di HF in
emissione
(mg / LI x VI + mg / LII x
VII) x 1,05 = mgtotali HF
dove:
mg /
LI = mg/L di F- rilevate nella analisi della soluzione A (lavaggio
linea di campionamento + I e II gorgogliatore)
mg / LII = mg/L di
F- rilevate nella analisi della soluzione B (III gorgogliatore);
VI = volume
della soluzione, matraccio A (0,100 L);
VII = volume della soluzione,
matraccio B (0,050 L)
1,05 = fattore di conversione HF/F-
mgtot
HF
-------- = mg/Nm3 HF
V
dove: v = volume espresso in m3 di gas
prelevato riferito alle condizioni normali (273 K; 10 13 hPa, secco)
Si
consiglia di effettuare separatamente l'analisi della soluzione di assorbimento
dell'ultimo gorgogliatore al fine di verificare l'efficienza del campionamento.
Si possono considerare idonei rilevamenti nei quali la concentrazione
dell'inquinante rilevata nell'ultimo gorgogliatore sia < 10 % del totale
rilevato.
10. Resoconto della determinazione
Devono essere riportate almeno le seguenti indicazioni:
1) Esatta
indicazione del punto di campionamento (ad es.: stabilimento, impianto, linea
produttiva, punto di emissione, quota di prelievo, presa di
campionamento).
2) Data, ora e durata del prelievo.
3) Annotazioni circa
la conduzione dell'impianto (combustibile/i, carico di processo, ecc.).
4)
Riferimento al presente metodo; eventuali modifiche a cui si è dovuto far
ricorso.
5) Risultati.
6) Limite di rivelabilità per gli eventuali
composti "non rivelati".
7) Eventuali particolarità rilevate durante
l'applicazione del metodo.
Figura 1: Assorbitore a gorgogliamento, tipo A del DPCM 28/3/83.
Figura 2: Schema di linea di campionamento per il prelievo di HCl ed HF.
(1) Metodi contenuti nel rapporto ISTISAN 98/2.
(2) La misurazione del
volume di campionamento può essere affetta da un errore in difetto, dovuto al
parziale assorbimento del biossido di carbonio presente nell'effluente
campionato. In genere tale errore, considerando il metodo, può ritenersi
trascurabile. Tuttavia, in presenza di alte concentrazioni di biossido di
carbonio (>10%), si può applicare la formula correttiva già riportata nel
manuale UNICHIM n° 122, parte I, edizione 1989.
(3) Il volume misurato al
contatore può considerarsi secco poiché ha attraversato la colonna di
disidratazione 5.4.
Determinazione degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA). Metodo
gascromatografico. (1)
Premesse
Il presente metodo integra il Metodo ISTISAN n. 88/19 "Campionamento e
dosaggio di microinquinanti in flussi gassosi convogliati" e sostituisce il
capitolo 2 "Determinazione degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA)" del
Metodo UNICHIM 825/1988 "Campionamento e determinazione di microinquinanti
organici", indicati nel DM 12/7/90, allegato 4 tabella 4.1.
1.
Abbreviazioni e acronimi
CV coefficente di variazione
d.i. diametro
interno
GC Gascromatografia
GC/MS gascromatografia accoppiata alla
spettrometria di massa
HPLC cromatografia liquida ad alta prestazione
IPA
idrocarburi policiclici aromatici
TLC cromatografia su strato sottile
tR
tempo di ritenzione
2. Oggetto
Descrizione di un metodo per la determinazione degli IPA con 4-6 anelli
nell'estratto dei campioni prelevati alle emissioni di impianti industriali. I
campioni possono essere costituiti da una delle tre fasi prelevate (materiale
particolato, condensato e incondensabile) o da una combinazione di esse. Il
metodo è applicabile, in particolare, alla determinazione degli IPA classificati
dalla IARC (1987) come "probabilmente" o "possibilmente cancerogeni" per l'uomo
(Tabella 1; nota 1). Tra tali IPA sono inclusi quelli la cui determinazione è
richiesta - quali "sostanze ritenute cancerogene" - dalla normativa per le
emissioni degli impianti industriali (Gazzetta Ufficiale, 1990) (Tabella 1; nota
2).
3. Campo di applicazione
Il campo di applicazione dipende dalla matrice, dal grado di purificazione
ottenibile, dalla quantità di materiale prelevabile. A titolo indicativo, il
metodo consente generalmente di rivelare concentrazioni di singoli IPA
dell'ordine di 0,02 µg/Nm3 (nota 3).
4. Misure di sicurezza
In considerazione dell'attività cancerogena associata alle sostanze oggetto
di questo metodo, occorre prestare la massima attenzione affinché la custodia,
l'uso e lo smaltimento degli IPA, delle loro soluzioni e dei campioni estratti
avvenga sempre con le dovute cautele e nel rispetto della normativa, per non
causare danni agli operatori e all'ambiente.
5. Principio del metodo
L'estratto viene purificato mediante TLC su gel di silice. L'identificazione
ed il dosaggio dei singoli IPA vengono effettuati mediante GC con colonna
capillare e rivelatore a ionizzazione di fiamma. L'identificazione degli IPA
viene confermata, se necessario ai fini della conformità ai valori limite,
mediante GC/MS su campioni selezionati.
6. Interferenze
Interferisce qualunque composto che, presente nel campione dopo la
purificazione, eluisca in GC con tR approssimativamente uguale a quello degli
IPA da determinare. Le interferenze possono essere costituite, oltre che da
altri IPA presenti nel campione, anche da contaminanti presenti nei solventi,
nei reagenti, nella vetreria ed in altra attrezzatura di laboratorio. L'uso, in
particolare, di vetreria scrupolosamente pulita (nota 4) e di solventi ad
elevata purezza aiuta a minimizzare i problemi dovuti alle interferenze.
L'analisi del bianco-reagenti (v. sez. 10.1) consente di tenere sotto controllo
eventuali interferenze provenienti dai materiali e dai reagenti.
7.
Reagenti
La purezza deve essere comunque tale che l'analisi del bianco-reagenti
soddisfi i criteri riportati in sez. 10.1.
7.1 Toluene, n-esano ed acetone:
tutti a purezza almeno 'per HPLC' o equivalente, oppure ridistillati prima
dell'uso.
7.2 Solfato di sodio anidro, per analisi.
7.3 Benz[a]antracene,
benzo[b]fluorantene, benzo[k]fluorantene, benzo[a]pirene, dibenz[a,h]antracene,
dibenzo[a,e]pirene, dibenzo[a,h]pirene, dibenzo[a,i]pirene, dibenzo[a,l]pirene,
indeno[1,2,3-cd]pirene, eventuali altri IPA (nota 5): ognuno come standard puro
a purezza nota ovvero in soluzione a concentrazione nota e preferibilmente
certificata.
7.4 Miscela commerciale dei 16 IPA 'prioritari' per l'US EPA
(1984) o altra miscela equivalente ai fini del controllo delle prestazioni della
colonna e del sistema GC (v. sez. 14.1).
7.5 Standard surrogato (nota
6).
7.6 Standard interno (eventuale; v. sez. 14.3): standard puro a purezza
nota ovvero in soluzione a concentrazione nota e preferibilmente
certificata.
8. Apparecchiature
8.1 Normale attrezzatura di laboratorio.
8.2 Palloni
per evaporatore rotante da 50 ml in vetro scuro.
8.3 Microsiringhe in vetro
da 100 - 250 - 500 µl.
8.4 Vials (flaconcini) in vetro, con tappo a vite
munito di guarnizione teflonata, con le seguenti capacità approssimate: 5 ml, in
vetro chiaro, graduati e a fondo conico; 20 ml, in vetro chiaro; 40 ml, in vetro
scuro (o da avvolgere accuratamente in foglio d'alluminio).
8.5 Attrezzatura
per TLC preparativa; la seguente è suggerita a titolo indicativo:
8.5.1
micropipette monouso in vetro da 100 µl per la deposizione del
campione;
8.5.2 lastre al gel di silice 70-230 mesh con indicatore di
fluorescenza, spessore 1 mm, su vetro 20 x 20 cm;
8.5.3 vasche di vetro con
coperchio, per il lavaggio e lo sviluppo delle lastre;
8.5.4 lampada UV a 254
nm e occhiali per protezione UV;
8.5.5 spatola in acciaio inossidabile con
bordo tagliato dritto;
8.5.6 colonnina di vetro, senza rubinetto, d.i. 1-2
cm, lunghezza minima 15 cm, con setto in vetro sinterizzato sostituibile con un
batuffolo di ovatta sgrassata (mediante estrazione in Soxhlet con n-esano per
una notte e poi lavata con il solvente d'eluizione prima dell'uso).
8.6
Attrezzatura per GC:
8.6.1 gascromatografo con iniettore on column e
rivelatore a ionizzazione di fiamma;
8.6.2 colonna capillare in silice fusa,
con fase stazionaria (preferibilmente 'chimicamente legata') '5% fenil, 1%
vinilmetilpolisilossano' oppure '5% fenilmetilpolisilossano', lunghezza 25-30 m,
d.i. 0,20-0,32 mm, spessore 0,25-0,33 µm;
8.6.3 sistema elettronico per
l'acquisizione e l'elaborazione dei dati (integratore o computer con idoneo
programma);
8.6.4 gas di trasporto ultrapuro costituito da: elio,
ulteriormente purificato mediante setacci molecolari, oppure - preferibilmente -
idrogeno fornito da un generatore;
8.6.5 siringa da 5 µl per l'introduzione
del campione.
8.7 Gascromatografo accoppiato ad uno spettrometro di massa:
con caratteristiche idonee al tipo di analisi richiesta (v. sez. 15).
8.8
Azoto ad elevata purezza, ulteriormente purificato attraverso gel di silice e
setacci molecolari.
8.9 Illuminazione del laboratorio.
Deve essere evitata
l'esposizione a luce solare diretta delle matrici prelevate, dei campioni a
qualunque stadio della procedura, delle soluzioni di IPA. Usare illuminazione al
tungsteno. Le lampade fluorescenti possono essere usate solo se fornite di
schermo per le radiazioni UV.
8.10 Conservazione degli standard.
Gli
standard puri e in soluzione, così come le miscele di standard sia concentrate
che diluite, devono essere conservati in frigorifero a +4°C.
9. Preparazione delle soluzioni di standard
9.1 Miscela standard di
IPA
Contiene tutti gli IPA da determinare. E' raccomandabile che contenga
anche lo standard surrogato (nota 6).
9.1.1 Preparazione dai singoli
materiali puri
Si pesano accuratamente ca. 5,0 mg di sostanza dentro un vial
di vetro chiaro da 20 ml e si aggiungono alcuni millilitri di toluene (nota 7).
A dissoluzione avvenuta (prestare particolare attenzione nel valutare
visivamente la completa dissoluzione della sostanza), la soluzione viene
trasferita quantitativamente in pallone tarato da 25 ml, con ripetuti lavaggi; è
raccomandabile un controllo GC dell'ultimo lavaggio per verificare che siano
assenti tracce rivelabili della sostanza e dunque che il trasferimento sia stato
quantitativo. La soluzione viene portata a volume (concentrazione risultante
della soluzione madre: ca. 0,2 mg/ml). Si analizzano in GC ca. 0,5 µl della
soluzione madre, al fine di verificare l'effettiva purezza della sostanza
disciolta. Si trasferisce poi la soluzione madre in vial da 40 ml di vetro
scuro, per la conservatone ( 8).
Si prelevano volumi noti di ognuna delle
soluzioni madre e si trasferiscono in pallone tarato di idoneo volume. Si porta
a volume con toluene e si trasferisce in vial di vetro scuro. Per opportuna
diluizione di tale miscela con toluene, si prepara la miscela standard (o, se
necessario, più di una) a concentrazione dell'ordine di grandezza di quella
attesa nei campioni in esame. Si analizza in GC 1 µl della miscela standard e si
verifica l'assenza di picchi interferenti. Si trasferisce infine in vial di
vetro scuro (9).
9.1.2 Preparazione dalle soluzioni commerciali dei singoli
IPA
Le soluzioni commerciali concentrate vengono analizzate in GC al fine di
verificare l'effettiva purezza della sostanza disciolta. Opportune aliquote di
tali soluzioni vengono unite e la miscela risultante viene diluita con toluene
in modo da ottenere la miscela (o le miscele) standard, come riportato al
precedente punto 9.1.1.
9.2 Soluzione dello standard surrogato
Si
scioglie lo standard nel solvente usato per l'estrazione della fase,
corrispondente (materiale particolato, condensato od incondensabile). La
soluzione madre va opportunamente diluita in modo tale che l'aliquota da
aggiungere alla fase da estrarre (v. sez. 11) contenga una quantità di surrogato
sull'ordine di grandezza atteso degli IPA da determinare.
10. Controllo
di qualità
I seguenti controlli devono essere effettuati:
(a)
inizialmente, prima di effettuare il prelievo dei campioni reali (10);
(b)
come controllo regolare, in linea di massima ogni 20 determinazioni od ogni tre
mesi;
(c) ogniqualvolta si modifichi la procedura di trattamento dei
campioni;
(d) limitatamente al controllo del bianco-reagenti (v. sez. 10.1),
ogniqualvolta si cambi marca, tipo o lotto di un qualunque, materiale (nota
11).
10.1 Bianco-reagenti
Si sottopone ogni substrato utilizzato per il
campionamento (sistema filtrante, materiale adsorbente o assorbente; v. sez. 11)
'bianco' (cioè, non esposto) all'intero processo analitico, a partire
dall'estrazione, nelle stesse condizioni e con gli stessi materiali impiegati
per l'analisi dei campioni reali. Nel gascromatogramma del bianco-reagenti,
picchi interferenti con gli IPA da determinare dovrebbero essere assenti oppure
presenti a livelli trascurabili (con un segnale inferiore indicativamente al 10%
di quello dell'IPA 'interferito' nei campioni reali).
Nel calcolo dei
risultati, occorre tener conto di un'eventuale presenza di picchi interferenti
non eliminabili. In questo caso, la quantità dell'interferenza deve essere
calcolata come media - in linea di massima - di tre analisi replicate del
bianco-reagenti. Ciò è necessario a causa della variabilità, generalmente
elevata, del segnale di tali interferenze.
10.2 Recupero
La prova viene
effettuata in triplicato su campioni 'bianchi'. Un'opportuna aliquota di miscela
standard (v. sez. 9.1), tale che le quantità risultanti di IPA e dell'eventuale
surrogato siano sull'ordine di grandezza di quelle attese nei campioni reali,
viene aggiunta al materiale che deve essere sottoposto ad estrazione, e
precisamente a: (a) il sistema filtrante; (b) una quantità d'acqua distillata
(pre-estratta con cloruro di metilene) circa uguale a quella attesa per la
condensa; (c) l'adsorbente ovvero il liquido assorbente. Si versa il solvente
d'estrazione nell'estrattore. Quindi, si eseguono l'estrazione e le successive
fasi della determinazione nelle stesse condizioni e con gli stessi
materiali
impiegati per i campioni reali. Il campione finale da analizzare in
GC viene concentrato allo stesso volume della miscela standard inizialmente
aggiunta. Il recupero percentuale viene determinato rapportando la risposta
gascromatografica del campione (valore medio delle tre determinazioni) a quella
ottenuta, nello stesso giorno, con la miscela standard usata per l'aggiunta.
Ogni analisi GC (sia dei campioni che della miscela standard) deve essere
effettuata in duplicato, con i criteri riportati nella sez. 14. Il recupero
dovrebbe risultare > 60%, con un CV relativo alle tre determinazioni £ 20%,
per ogni IPA da determinare e per il surrogato. In particolari condizioni, il
superamento di questi livelli può essere considerato accettabile (nota
12).
10.3 Ripetibilità
(a) Per ogni insieme omogeneo di campioni (13),
deve essere valutata la ripetibilità ottenibile nel l'applicazione del metodo da
parte di un determinato operatore con una determinata apparecchiatura. La prova
viene effettuata su n (33) estratti provenienti da n campioni dell'insieme,
purificando ed analizzando z (33) aliquote di ogni estratto.
(b) In
alternativa, ed in particolare quando i campioni da analizzare non si ritengano
omogenei oppure siano in numero limitato (uno o alcune unità), si può valutare
la ripetibilità campione per campione, purificando ed analizzando z (33)
aliquote dell'estratto. In questo caso, il risultato di ogni campione è la media
delle z determinazioni.
In entrambi i casi a e b, il CV relativo ad ogni
campione dovrebbe risultare £ 20% per ogni IPA da determinare e per il
surrogato. In particolari condizioni, il superamento di questi livelli può
essere considerato accettabile (nota 12).
Una volta così determinati il
recupero e la ripetibilità, tutte le misure relative all'insieme omogeneo di
campioni devono essere effettuate senza modificare operatore ed apparecchiatura
(14).
11. Campionamento ed estrazione
Il prelievo e l'estrazione dei campioni
sono descritti in un precedente documento (Gds ISS, 1988) riprodotto, per la
parte di interesse, in Appendice 1. Prima dell'estrazione viene depositata la
soluzione dell'eventuale standard surrogato (in volume di almeno 500 µl) sul
materiale che deve essere sottoposto ad estrazione, direttamente dentro
l'estrattore.
12. Concentrazione degli estratti
Gli estratti del materiale particolato, del materiale condensato e di quello
incondensabile vengono combinati in un unico estratto, il quale viene
concentrato in evaporatore rotante a ca. 2 ml, sotto vuoto (mediante pompa ad
acqua o sistema equivalente) e ad una temperatura del bagno inferiore a 40°C
(nota 15). Si trasferisce l'estratto concentrato, insieme ai lavaggi (prestare
particolare attenzione al lavaggio quantitativo dell'intera superficie interna
del pallone), in un vial di vetro chiaro, graduato e a fondo conico da 5 ml, e
si concentra a ca. 0,1 ml sotto leggero flusso d'azoto.
13. Purificazione
per TLC
Prima dell'uso, la lastra viene preparata e lavata con la seguente
procedura.
Con una matita a mina dura, vengono segnate con tratto leggero
sulla lastra: la linea di deposizione, a 2 cm da un bordo; l'arrivo del fronte
del solvente, a 2 cm dal bordo opposto; le demarcazioni, sulla linea di
deposizione, per i campioni ed il riferimento (nota 16).
A titolo
orientativo, si suggerisce la seguente disposizione delle demarcazioni per il
trattamento simultaneo di due campioni: bordo esterno di 2 cm - corridoio di 4
cm per il primo campione - corridoio di separazione di 2 cm - corridoio centrale
di 4 cm per il riferimento - corridoio di separazione di 2 cm - corridoio di 4
cm per il secondo campione - bordo esterno di 2 cm (le demarcazioni risultano
dunque a 2-6-8-12-14-18 cm da un bordo laterale). La lastra viene quindi lavata
con acetone, ponendola in una vasca per TLC e facendo correre il fronte del
solvente per circa 19 cm (senza fargli raggiungere il bordo superiore della
lastra) (nota 17). Si fa quindi asciugare sotto cappa aspirante 9 si conserva in
essiccatore con gel di silice fino al momento dell'uso. La lastra va utilizzata
entro una settimana dal lavaggio.
Subito prima di effettuare la
cromatografia, si prepara la miscela eluente (n-esano-toluene 1:1 vol.), la si
sversa in una vasca per TLC (contenente due fogli di carta da filtro prelavati
con la stessa miscela di solventi, appoggiati contro le due pareti maggiori)
imbibendo i due fogli in modo che aderiscano alle pareti, e si lascia
equilibrare per almeno un'ora. L'estratto concentrato viene depositato con
capillare di vetro sulla lastra TLC, insieme ai lavaggi del vial, lungo una
sottile striscia di 4 cm. Come riferimento, viene depositata, sotto forma di
macchia e al centro del corridoio centrale, un'opportuna aliquota di miscela
standard (v. sez. 9.1), tale che ogni IPA sia presente in
quantità
approssimativamente pari a 1 µg. Verificare in una prova preliminare che il
bordo inferiore della striscia e della macchia siano sopra il livello del
solvente presente nella vasca al momento dell'introduzione della lastra nella
vasca stessa. Lasciato evaporare il solvente (non impiegare aria sotto
pressione!), la lastra viene posta nella vasca per TLC (la vasca e la faccia
superiore del coperchio vanno accuratamente ricoperti con foglio d'alluminio) e
sviluppata al buio, fino a 2 cm dal bordo superiore. Si lascia la lastra sotto
cappa aspirante per 1-2 min, al buio. Osservando la lastra ancora umida sotto la
lampada UV, per un tempo quanto più breve possibile, si delimita con una matita
a mina dura e con tratto leggero un riquadro intorno alla macchia fluorescente
dei due campioni (indossare guanti e occhiali per protezione dalle radiazioni
UV!). Dopo evaporazione del solvente, viene inciso con la spatola il primo
riquadro; poi viene grattato, raccolto, frantumato e versato in colonnina
(effettuare queste operazioni sotto cappa aspirante!) (nota 18). Gli IPA vengono
eluiti con 20 ml di toluene. Al termine dell'eluizione, il gel di silice viene
posto sotto pressione con azoto per raccogliere la maggior quantità possibile di
solvente. L'eluato viene raccolto in pallone scuro da 50 ml e concentrato a ca.
1 ml, dapprima in evaporatore rotante e poi sotto flusso d'azoto in un vial di
vetro chiaro, graduato e a fondo conico da 5 ml (v. sez. 12). Se l'analisi non
viene effettuata immediatamente, il campione viene conservato in frigorifero a
+4°C.
11. Analisi GC
Subito prima dell'analisi, il campione viene ulteriormente concentrato sotto
flusso d'azoto a poco meno di 100 µl e se ne misura accuratamente il volume
mediante microsiringa da 100 µl (nota 19).
14.1 Condizioni operative
Di
volta in volta, in funzione della strumentazione e dei campioni in esame, devono
essere definite le condizioni ottimali. Le prestazioni della colonna e del
sistema GC devono essere controllate con regolarità mediante analisi della
miscela riportata in sez. 7.4 (nota 20). Le seguenti condizioni, con la colonna
riportata in sez. 8.6.2, vengono indicate a scopo orientativo per la
determinazione degli IPA riportati in tabella 1:
Temperatura del rivelatore: 310°C.
Temperatura del forno: 1 min a 90°C,
90-190°C a 25°C/min, 190-300°C a 6°C/min, isoterma finale a 300°C per il tempo
necessario all'uscita degli ultimi picchi (21).
Volume da iniettare: 1,0
µl.
Dopo l'analisi, il campione - diluito a ca. 1 ml con toluene - viene
conservato in frigorifero a +4°C.
14.2
Identificazione
L'individuazione dei picchi di interesse viene
provvisoriamente effettuata mediante confronto dei tempi di ritenzione con
quelli della miscela standard (v. sez. 9.1). Poi, viene confermata con il
"metodo delle aggiunte", cioè analizzando il campione arricchito con la miscela
standard (nota 22). Per un insieme omogeneo di campioni (nota 13),
l'arricchimento può essere effettuato una tantum.
Per una conferma
definitiva, si effettua l'analisi GC/MS (v. sez. 15.1).
Particolare
attenzione va posta nella conferma di eventuali picchi il cui tR è compatibile
con quello dei dibenzopireni (nota 23).
14.3 Dosaggio
L'analisi
quantitativa viene effettuata con il metodo degli standard esterni, impiegando
la miscela standard (v. sez. 9.1). Il metodo dello standard interno non è
generalmente raccomandabile ( 24).
Il risultato di ogni determinazione (sia
del campione che della miscela standard) è dato dalla. media di 2 (o più)
analisi replicate. La ripetibilità di due analisi dovrebbe essere tale che la
seconda misura sia contenuta entro ±10% del valore della prima, per ogni IPA
(valgono anche in questo caso le indicazioni della nota 12). Le analisi del
campione e della miscela standard devono essere effettuate nello stesso giorno e
nelle stesse condizioni operative. Prima di accettare come valida l'analisi, si
verifica che il recupero percentuale del surrogato sia simile a quello ottenuto
nelle prove preliminari su campioni 'bianchi' (v. sez. 10.2). La diluizione del
campione da analizzare deve essere aggiustata in modo che, per ogni IPA da
determinare, la risposta (area o altezza del picco) non sia superiore o
inferiore di oltre 10 volte rispetto a quella ottenuta con la miscela standard.
Al fine di poter valutare l'affidabilità della misura fornita dal sistema di
acquisizione ed elaborazione dei dati, questo deve essere impostato in modo da
mostrare sia la linea di base costruita sia (in caso di misura dell'area)
l'inizio e la fine di ogni picco integrato. Occorre quindi controllare che la
linea di base costruita segua effettivamente la base dei picchi di interesse.
Non potendo attuare questo controllo, è preferibile dosare la sostanza misurando
manualmente le altezze dei picchi. Inoltre, affinché siano evidenti eventuali
picchi parzialmente sovrapposti, è opportuno che il parametro 'attenuazione' sia
scelto in modo tale che i picchi di interesse siano tutti 'in scala'. In caso di
picchi parzialmente sovrapposti a picchi interferenti, è preferibile utilizzare
le misure relative alle altezze piuttosto che alle aree, tranne che per i tre
benzofluoranteni. Questi rappresentano infatti un caso particolare: non sono
risolti tra loro e, dovendo essere tutti e tre determinati, il risultato viene
riportato come somma delle tre sostanze. Dunque, è più accurata una loro misura
mediante l'area del picco risultante (la somma delle aree, nel caso siano
integrati come due o tre picchi).
14.4 Interferenze
Una volta adottato un programma termico per un insieme
di campioni, se in un determinato campione si osservano picchi di IPA
parzialmente sovrapposti a picchi interferenti, si può, in funzione
dell'obiettivo dell'analisi:
(a) tentare di separare le interferenze
modificando l'incremento di temperatura nella seconda rampa (v. sez. 14.1. Può
essere sufficiente anche una variazione di 1°C/min; occorre ovviamente
analizzare nelle condizioni modificate anche la miscela standard di
riferimento);
(b) ricorrere all'analisi GC/MS (v. sez. 15.2.a);
(c)
stimare la concentrazione e riportare il risultato come "approssimato" o, se del
caso, come "<..." o ">...".
La presenza di un'interferenza viene
generalmente evidenziata dalla forma del picco gascromatografico, a meno che non
sia esattamente coeluente con l'IPA.
15. Analisi GC/MS
15.1 Conferma dell'identificazione
L'identificazione
effettuata in GC con il "metodo delle aggiunte" (v. sez. 14.2) deve essere
confermata mediante GC/MS. Tale analisi può essere effettuata una tantum per
ogni insieme omogeneo di campioni (nota 13). Essa va comunque ripetuta:
(a)
quando si è a conoscenza di (o si suppongono) variazioni delle emissioni
(modifiche del materiale combusto o delle condizioni di combustione,
ecc.);
(b) ogniqualvolta si abbia motivo di ritenere che il profilo
gascromatografico possa essere cambiato.
La conferma deve essere comunque
effettuata per quei campioni che - sulla base dell'analisi GC - risultino non
conformi ai valori limite di emissione o ad eventuali altri standard di
riferimento (comunque siano fissati: per singoli IPA, per la classe degli IPA,
ovvero per una classe più generale che li includa). Si può evitare invece di
effettuare l'analisi GC/MS se le concentrazioni risultanti dall'analisi GC sono
inferiori ai valori limite. In questo caso, i risultati devono essere tuttavia
considerati come "possibilmente sovrastimati", non potendosi escludere il
contributo di interferenze. L'identificazione viene effettuata mediante esame
dello spettro di massa e confronto con lo spettro dello standard puro (nota 25).
Tale spettro dovrebbe preferibilmente essere quello ottenuto con il proprio
strumento e nelle stesse condizioni d'analisi del campione, piuttosto che lo
spettro fornito dalle librerie disponibili in commercio.
15.2 Altri impieghi
relativi al dosaggio
Vengono qui accennati, a titolo indicativo:
(a) Per
campioni contenenti interferenze che non consentono un dosaggio accurato
mediante GC, si può ricorrere all'analisi GC/MS con tecnica Single Ion
Monitoring (SIM).
(b) L'analisi quantitativa può essere effettuata in GC/MS,
mediante l'uso di IPA isotopicamente marcati aggiunti al campione, quali
standard interni:
(i) Prima dell'estrazione. Gli standard interni devono
essere scelti in modo che i tR gascromatografici siano compresi nell'intervallo
dei tR degli IPA da determinare. Con tale procedura, i risultati quantitativi
già includono, per ogni singolo campione, la correzione per il recupero.
(ii)
Prima dell'analisi. Viene aggiunto al campione un piccolo volume (ad es., 10 µl)
di una miscela di IPA isotopicamente marcati, ad idonea concentrazione (cfr nota
24).
In entrambi i casi a e b, occorre comunque verificare che il recupero e
la ripetibilità della determinazione soddisfino i livelli di qualità riportati
nelle sez. 10.2 e 10.3.
16. Calcolo dei risultati
Per calcolare la concentrazione C in atmosfera del singolo IPA in un
campione, si applica la seguente
formula:
Rcamp x Concst x Volcamp
C =
--------------------------
µg/Nm3
Rst x Volar x 1000
dove:
Rcamp: risposta (area o altezza) misurata per
il campione (volume iniettato = 1,0 µl)
Rst: risposta misurata per la miscela
standard (volume iniettato = 1,0 µl)
Concst: concentrazione dell'IPA nella
miscela standard (µg/ml)
Volcamp: volume del campione prima dell'analisi
(µl)
Volar: volume d'aria aspirata durante il campionamento (Nm3), riferito
alle condizioni normali (0°C, 1013 hPa)
Il valore C della concentrazione
così calcolata va poi corretto, salvo il caso riportato in sez. 15.2.b.i, in
base al recupero percentuale stimato mediante la prova riportata in sez. 10.2,
secondo la seguente
formula:
C x 100
Ccorr =
---------
Rec
dove: Ccorr: concentrazione corretta per il recupero Rec: recupero
percentuale
Se la ripetibilità della determinazione viene valutata
campione per campione (v. sez. 10.3.b), il valore della concentrazione è dato
dalla media aritmetica delle z analisi dell'estratto.
17. Resoconto della determinazione
Devono essere riportate le seguenti
indicazioni:
1) Esatta indicazione del punto di campionamento (ad es.:
stabilimento, impianto, linea produttiva, punto di emissione, quota di prelievo,
presa di campionamento).
2) Data e ora del prelievo.
3) Annotazioni circa
la conduzione dell'impianto (combustibile/i, carico di processo, ecc.).
4)
Riferimento al presente metodo; eventuali modifiche a cui si è dovuto far
ricorso.
5) Risultati.
6) Limite di rivelabilità per gli IPA 'non
rivelati' (nota 26).
7) Eventuali particolarità rilevate durante
l'applicazione del metodo.
Riferimenti bibliografici
Gazzetta
Ufficiale (1990) Decreto ministeriale 12/7/1990 "Linee guida per il contenimento
delle emissioni inquinanti degli impianti industriali e la fissazione dei valori
minimi di emissione". Suppl. ord. G.U. n. 176 del 30/7/1990. Gruppo di Studio
Istituto Superiore di Sanità "Emissioni atmosferiche da impianti di
incenerimento" (1988), Campionamento e dosaggio di microinquinanti in flussi
gassosi convogliati. Istituto Superiore di Sanità, Roma (Rapporti Istisan;
88/19). IARC (1987) Overall Evaluations of Carcinogenicity: An Updating of IARC
Monographs Volumes 1 to 42. Mon. Eval. Carcin. Risk Hum., Suppl. 7. IARC, Lyon.
Menichini E. (1994) Polycyclic aromatic hydrocarbons: identity, physical and
chemical properties, analytical methods. Istituto Superiore di Sanità, Roma
(Rapporti Istisan; 94/5). Menichini E., Cecinato A., Chiavarini S., Corradetti
E., Cremisini C., Croce G., Fuselli S., La Rocca C., Martines C., Monfredini F.,
Pala M., Viviano G. (1995) La determinazione degli idrocarburi policiclici
aromatici nelle emissioni atmosferiche da inceneritori: risultati di uno studio
collaborativo nazionale. Istituto Superiore di Sanità, Roma (Rapporti Istisan;
95/19).
US EPA (1984) Method 610-Polynuclear Aromatic Hydrocarbons. In:
Guidelines Establishing Test Procedures for the Analysis of Pollutants Under the
Clean Water Act. Enviromental Protection Agency, US Federal Register 49, No.
209, October 26, 1984, 43344-43352. Viviano G. e Fuselli S. (1990) (a cura di)
Gruppo di Studio Istituto Superiore di Sanità "Emissioni atmosferiche da
impianti di incenerimento". Determinazione degli Idrocarburi Policiclici
Aromatici (IPA). Metodo gascromatografico. Istituto Superiore di Sanità, Roma
(Rapporti Istisan; 90/33).
____________
(1) Metodo contenuto nel Rapporto ISTISAN 97/35.
(1) Il recupero dei quattro dibenzopireni (in particolare, dell'isomero a, h)
può risultare notevolmente inferiore a quello degli altri IPA (Menichini et al.,
1995). Specifica attenzione va posta nella verifica del recupero di tali
sostanze e dunque dell'applicabilità del metodo ad esse.
(2) Le "sostanze
ritenute cancerogene" sono elencate, nel citato decreto, in allegato 1, Tabella
A1, classe I. In tale elenco, è riportato il 'dibenzo[a]pirene': con questa
nomenclatura - impropria - non è possibile identificare un singolo composto;
esso va inteso quindi come l'insieme dei quattro dibenzo[a]pireni - cioè i
composti ottenuti dalla condensazione del pirene con due anelli benzenici, di
cui uno sul lato a del pirene - classificati dalla IARC (1987) come "possibili
cancerogeni per l'uomo".
(3) Si ricava tale concentrazione adottando i
seguenti valori, tipicamente riscontrabili in questa determinazione: volume di
prelievo intorno a 3-5 Nm3, volume del campione concentrato prima dell'analisi
pari a ca. 100 µl, limite di rivelabilità analitico dell'ordine di 0,5 ng/µl,
efficienza di recupero intorno al 75%. A titolo indicativo, in uno studio
(Menichini et al., 1995) su campioni di 10 g di ceneri provenienti da un
impianto di incenerimento di rifiuti solidi urbani, abbattute mediante
elettrofiltro, il limite di rivelabilità del metodo è risultato intorno a 5
ng/g. Il metodo consente dunque la verifica del rispetto del valore limite di
emissione in vigore (Gazzetta Ufficiale, 1990), così come quello della normativa
attualmente in itinere relativa all'incenerimento di rifiuti urbani e
pericolosi, pur considerando che tali limiti si riferiscono cumulativamente ad
un insieme di IPA e di altre sostanze.
(4) E' particolarmente importante che
tutta la vetreria, ed in particolare quella contenente soluzioni concentrate,
venga lavata - subito dopo l'uso - con l'ultimo solvente impiegato e poi
sciacquata abbondantemente con acetone ad elevata purezza. Subito prima
dell'uso, la vetreria viene ulteriormente lavata con lo stesso solvente che
dovrà esservi impiegato.
(5) Non è necessario includere anche il
benzo[j]fluorantene, in quanto coeluente con gli altri due isomeri b e k (il
risultato viene infatti espresso come somma dei tre isomeri). Nella preparatone
di questa miscela, viene escluso l'isomero j per analogia con le miscele in
commercio (v. sez. 9.1.2) che contengono di norma solo gli altri due.
(6) E'
una sostanza (IPA o altro composto poliaromatico) che si raccomanda di
aggiungere ad ogni campione prima dell'estrazione, con funzione di
"tracciante":
conoscendone il recupero nelle condizioni del metodo
(determinato in prove replicate sul bianco-reagenti), esso consente di tenere
sotto controllo l'applicazione sostanzialmente corretta del metodo al singolo
campione in esame; consente, cioè, di verificare l'assenza di errori grossolani
nel trattamento del campione. Lo standard surrogato deve avere le seguenti
caratteristiche:
(a) recupero simile a quello degli IPA da
determinare;
(b) presenza in quantità non rivelabili o trascurabili nella
matrice in esame e nel biancoreagenti;
(c) tR gascromatografico compreso
nell'intervallo dei tR degli IPA da determinare;
(d) tR gascromatografico
tale che il picco esca in una zona quanto più possibile pulita del
gascromatogramma (il requisito della linea di base pulita è tuttavia meno
stringente che per l'eventuale standard interno (v. nota 24), in quanto lo
standard surrogato, non viene usato - come lo standard interno - per l'analisi
quantitativa). A causa di tali limitazioni (in particolare, quelle esposte ai
punti b e d), non c'è uno standard raccomandabile come valido per ogni tipo di
campione e dunque va scelto caso per caso. Si segnalano le seguenti sostanze
come possibili surrogati: benzo[a]crisene (o picene), benzo[b]crisene,
indeno[1,2,3-cd]fluorantene.
(7) A fini di sicurezza, per ridurre la
manipolazione degli IPA standard e dunque il rischio di contaminazione, si
raccomanda di cercare di prelevare la quantità necessaria con un'unica
operazione (si consideri che generalmente 5 mg di IPA corrispondono
approssimativamente ad una punta di spatola). Se la quantità di 5 mg dovesse
essere largamente superata, potrebbero esserci problemi nel solubilizzare
completamente la polvere, particolarmente con i composti a maggior peso
molecolare in questo caso, dopo decantazione, la soluzione surnatante limpida
viene travasata nel pallone tarato (se necessario, di capacità superiore a 25
ml) e si aggiunge toluene fresco nel vial.
(8) Marcare il livello della
soluzione in occasione della preparazione e poi ad ogni prelievo, per poter
verificare che non ci sia stata evaporazione significativa di solvente. Si
suggerisce di preparare nuovamente le soluzioni madre dopo circa un anno.
(9)
Marcare il livello della soluzione in occasione della preparazione e poi ad ogni
prelievo, per poter verificare che non ci sia stata evaporazione significativa
di solvente. Controllare con regolarità che non ci sia stata degradazione a
carico di uno o più IPA, verificando la costanza del profilo gascromatografico
della miscela. Poiché i tR dei singoli IPA possono variare (al variare delle
condizioni operative, della lunghezza della colonna, ecc.), si raccomanda di
effettuare tale verifica mediante le aree (piuttosto che le altezze) dei picchi.
Preparare nuovamente la miscela standard appena si constata o si sospetta una
modifica nel titolo.
(10) Per "campioni reali" si intendono i campioni
prelevati sul campo nel corso dell'indagine.
(11) Si raccomanda di
programmare l'approvvigionamento di ogni materiale di consumo (filtri, solventi,
reagenti, lastre TLC, ecc.) in modo da effettuare un insieme quanto più numeroso
possibile di determinazioni senza modificare marca, tipo e lotto di alcun
materiale.
(12) L'accettabilità dei risultati ottenuti nei controlli del
recupero e della ripetibilità è legata alla valutazione di fattori quali
l'obiettivo dell'indagine ed il rapporto tra i livelli misurati ed i valori
limite di emissione (o eventuali altri standard di riferimento). In particolare,
a giudizio del responsabile dell'analisi, una ripetibilità relativamente scarsa
può essere accettata se la conseguente imprecisione non inficia la conformità o
meno del risultato al valore limite. Risultati scarsi, sia nel recupero che
nella ripetibilità, sono possibili a concentrazioni intorno o poco superiori al
limite di rivelabilità. Qualora non siano raggiunti i livelli di qualità
indicati nel testo, i risultati delle analisi devono essere considerati come
"concentrazione approssimata".
(13) Per "insieme omogeneo di campioni" si
intende un insieme di campioni prelevati allo stesso impianto e ritenuti
sostanzialmente omogenei per condizioni di combustione e per tipologia di
materiale combusto. Si considera che il profilo gascromatografico dei campioni
(cioè, i rapporti quantitativi tra i vari IPA), in assenza di significative
variazioni nelle condizioni di combustione oppure nel materiale combusto, sia
sostanzialmente costante.
(14) L'esigenza che non cambi l'operatore deriva,
in particolare, dall'elevata manualità insita nella procedura di purificazione
per TLC.
(15) La pompa ad acqua deve essere in condizioni ottimali di
efficienza affinché sia possibile la distillazione del toluene.
Gli estratti
relativi alle tre matrici possono anche essere concentrati ed analizzati
separatamente. In questo caso, se il solvente di estrazione del materiale
condensato o incondensabile è stato cloruro di metilene, conviene che la
concentrazione finale in azoto sia effettuata subito prima della deposizione su
TLC, per evitare il rischio che l'estratto vada a secco.
(16) Non risulta la
presenza di IPA nel bianco-reagenti conseguenti all'uso della matita. Si tenga
comunque presente questa potenziale fonte di interferenze nel valutare i
risultati del bianco-reagenti.
(17) Se necessario (a seguito dei risultati
ottenuti con il bianco-reagenti), la lastra viene ulteriormente lavata con la
miscela di solventi impiegata come eluente.Durante la delimitazione e
l'asportazione della macchia, prestare la massima attenzione ad evitare
contaminazione incrociata, attraverso la punta della matita e la spatola, sia
tra i campioni che tra questi ed il riferimento. La matita per questa operazione
deve essere differente da quella usata per le demarcazioni iniziali sulle lastre
pulite. Lavare con acetone la spatola dopo aver asportato ogni singolo campione.
Il gel di silice può essere raccolto, ad esempio, sopra un foglio di carta
formato protocollo aperto e poi frantumato per compressione dopo aver chiuso il
foglio su se stesso.
(19) Il volumi finale di 100 µl è indicativo: campioni
che sono attesi molto carichi possono essere ;concentrati ad un volume finale
maggiore. Se deve essere aggiustato il volume mediante aggiunta di solvente, si
raccomanda di impiegare una microsiringa di capacità immediatamente superiore a
quella del volume da aggiungere.
(20) Tale miscela consente una buona
valutazione delle prestazioni in quanto contiene alcune coppie di IPA la cui
risoluzione dipende dalle condizioni operative. I gascromatogrammi della miscela
dei 16 IPA "dell'EPA" sono comunemente riportati nella documentazione delle
ditte che producono tale miscela.
(21) Il programma termico deve essere
comunque tale da consentire: (a) la migliore separazione degli IPA da eventuali
interferenze; (b) tempi di analisi relativamente brevi per evitare eccessivi
allargamenti dei picchi degli IPA a maggior peso molecolare. Se la colonna non
consente di raggiungere la temperatura di 300°C, è possibile impiegare una
temperatura massima inferiore (280-290°C).
(22) Iniettare il campione tal
quale e poi il campione arricchito, ed individuare i picchi che presentano un
incremento a seguito dell'arricchimento. A titolo indicativo, il campione
arricchito può essere velocemente ottenuto prelevando con la siringa, in
sequenza, ca. 0,2 µl della miscela standard, aria ed infine (dopo aver bagnato
la punta dell'ago in toluene di lavaggio) 1,0 µl di campione. La concentrazione
di tale miscela standard deve essere tale che l'aggiunta provochi un incremento
dei picchi chiaramente individuabile ma non eccessivo (al punto da mascherare un
eventuale sdoppiamento del picco arricchito). Iniezioni on column di volumi
superiori sono
sconsigliate in quanto possono dar luogo a peggioramento della
risoluzione.
(23) A causa dei lunghi tR e delle piccole quantità presenti, i
dibenzopireni si presentano come picchi relativamente piccoli, a basa larga (e,
per questo, spesso parzialmente sovrapposti a picchi interferenti) e con un tR
non ben definito (in quanto non risulta graficamente ben definito l'apice del
picco). La conferma mediante GC/MS è utile ma non conclusiva, a causa dei
numerosi composti con peso molecolare 302, presenti nella zona di eluizione dei
quattro dibenzopireni riportati in Tabella 1 (cfr. nota 25). Si raccomanda
un'accurata applicazione del "metodo delle aggiunte", con la modifica del
programma termico come riportate. in sez. 14.4.a.
(24) In pratica, risulta
difficoltoso (se non impossibile per determinate matrici) trovare una sostanza,
idonea come standard interno, che eluisca in una zona sufficientemente pulita
del gascromatogramma. Il metodo dello standard interno può essere impiegato se è
possibile dimostrare che, nei campioni da analizzare, la misura di tale standard
non è inficiata da picchi interferenti. In questo caso, lo standard interno (o
più d'uno) viene aggiunto al campione purificato e pronto per l'analisi GC, come
soluzione a piccolo volume (ad es., 10 µl) ed in concentrazione tale che la
misura del picco GC risultante sia dell'ordine di grandezza di quella attesa per
gli IPA da dosare.
Il metodo dello standard interno può trovare idonea
applicazione, mediante impiego di IPA isotopicamente marcati, qualora l'analisi
venga condotta in GC/MS (v. sez. 15.2.b).
(25) Si tenga presente, tuttavia,
che il rivelatore a spettrometria di massa non consente la differenziazione di
alcuni IPA isomeri, che va dunque effettuata mediante l'uso dei tR
gascromatografici. Tale rivelatore consente quindi di confermare la presenza di
un IPA con un determinato peso molecolare, il cui spettro può corrispondere - in
linea generale - a più isomeri e, solo in particolari casi, ad uno specifico
isomero.
(26) Il limite di rivelabilità dove essere stimato sul campione
reale e non sulla miscela standard. Allo scopo, opportune quantità crescenti di
una miscela standard di IPA vengono aggiunte ad un campione rappresentativo
dell'insieme omogeneo di campioni (nota 13), fino ad ottenimento di un picco
rivelabile.
Tabella 1 - IPA di riconosciuto interesse tossicologico a cui è applicabile il metodo.a
Nome comuneb | Abbrev. | Nome CAS | Altro sinonimo |
Benz[a]antracene | BaA | Benz[a]anthracene | 1,2-Benzanthracene |
Benzo[b]fluorantene | BbFA | Benz[e]acephenanthrylene | 3,4-Benzofluoranthene |
Benzo[j]fluorantene | BjFA | Benzo[j]fluoranthene | 10,11-Benzofluoranthene |
Benzo[k]fluorantene | BkFA | Benzo[k]fluoranthene | 11,12-Benzofluoranthene |
Benzo[a]pirene | BaP | Benzo[a]pyrene | 3,4-Benzopyrene |
Indeno[1,2,3-cd]pirene | IP | Indeno[1,2,3-cd]pyrene | 2,3-o-Phenylenpyrene |
Dibenz[a,h]antracene | DBahA | Dibenz[a,h]anthracene | 1,2:5,6-Dibenzanthracene |
Dibenzo[a,l]pirene | DBalP | Dibenzo[def,p]chrysene | 1,2:3,4-Dibenzopyrene |
Dibenzo[a,e]pirene | DBaeP | Naphto[1,2,3,4-def]chrysene | 1,2:4,5-Dibenzopyrene |
Dibenzo[a,i]pirene | DBaiP | Benzo[rst]pentaphene | 3,4:9,10-Dibenzopyrene |
Dibenzo[a,h]pirene | DBahP | Dibenzo[b,def]chrysene | 3,4:8,9-Dibenzopyrene |
Nome comune | Formula molec |
Peso Molec. |
N.CAS | P.f. (°C) | P.eb. (°C) | Classif. IARCc |
DM 1990d |
Benz[a]antracene | C18H12 | 228,3 | 56-55-3 | 161 | 400 | 2A | x |
Benzo[b]fluorantene | C20H12 | 252,3 | 205-99-2 | 168 | 481 | 2B | x |
Benzo[j]fluorantene | C20H12 | 252,3 | 205-82-3 | 165 | 480 | 2B | x |
Benzo[k]fluorantene | C20H12 | 252,3 | 207-08-9 | 216 | 480 | 2B | x |
Benzo[a]pirene | C20H12 | 252,3 | 50-32-8 | 178 | 496 | 2A | x |
Indeno[1,2,3-cd]pirene | C22H12 | 276,3 | 193-39-5 | 164 | 536 | 2B | |
Dibenz[a,h]antracene | C22H14 | 278,4 | 53-70-3 | 267 | 524 | 2A | x |
Dibenzo[a,l]pirene | C24H14 | 302,4 | 191-30-0 | 162 | 595e | 2B | xf |
Dibenzo[a,e]pirene | C24H14 | 302,4 | 192-65-4 | 244 | 592e | 2B | xf |
Dibenzo[a,i]pirene | C24H14 | 302,4 | 189-55-9 | 282 | 594e | 2B | xf |
Dibenzo[a,h]pirene | C24H14 | 302,4 | 189-64-0 | 317 | 596e | 2B | xf |
______________________________________________________________________________________
(Modificata
da: Menichini, 1994).
CAS: Chemical Abstract Service.
a Per
l'applicabilità ai dibenzopireni, si veda la nota 1.
b In ordine di eluizione
gascromatografica.
c Cancerogenicità per l'uomo secondo IARC (1987). 2A:
probabilmente cancerogeno, 2B: possibilmente cancerogeno.
d IPA la cui
determinazione è richiesta dal DM 12-7-1990 (Gazzetta Ufficiale, 1990).
e
Stimato dal tempo di ritenzione gascromatografico.
f Si veda la nota 2.
Appendice 1 - Metodo per il campionamento di microinquinanti in flussi gassosi convogliati *
_____________
*Riprodotto da: Gruppo di Studio Istituto Superiore di
Sanità "Emissioni atmosferiche da impianti di incenerimento". Campionamento e
dosaggio di microinquinanti in flussi gassosi convogliati. Istituto Superiore di
Sanità, Roma, 1988 (Rapporti Istisan; 88/19).
_____________
1. Oggetto
e campo di applicazione
Descrizione di un metodo per il prelievo dei seguenti
microinquinanti particellari ed allo stato di vapore;
-
Policlorodibenzodiossine (PCDD);
- Policlorodibenzofurani (PCDF);
-
Metalli pesanti;
- Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA);
-
Policlorobifenili (PCB);
- Policloronaftaline (PCN).
2. Principio del
metodo
Prelievo dell'aeriforme in condizioni isocinetiche secondo quanto
descritto nei metodi UNICHIM n. 402, 422, 467, 494.
Poiché i microinquinanti
possono essere presenti oltre che allo stato particellare anche allo stato
vapore, si rende necessario inserire nella linea di prelievo un condensatore ad
alta efficienza. In tal modo è possibile il campionamento della fase allo stato
di vapore per le varie classi di composti contenuti nell'emissione. A valle del
condensatore viene inserita una trappola assorbente o adsorbente per trattenere
eventuali vapori non condensati, al fine di verificare l'efficacia del
campionamento.
Qualora le sostanze sottoposte al campionamento dovessero
essere rivelate anche nella suddetta trappola in quantità maggiore del 5%
rispetto al totale rivelato, il campionamento dovrà essere ripetuto.
I
campioni da sottoporre all'analisi saranno quindi:
- materiale particellare
contenuto nel sistema filtrante;
- condensa;
- soluzione di assorbimento o
materiale adsorbente.
3. Apparecchiatura
Apparecchiatura per il prelievo delle emissioni già
descritta nei metodi UNICHIM 402, 467, 494, con l'aggiunta di un sistema di
raffreddamento ad alta efficienza,
un condensatore in vetro, una trappola per
gli incondensati.
3.1 Sonda di prelievo
Sonda di prelievo in acciaio
inox o preferibilmente in vetro Pirex o quarzo, munita di ugelli intercambiabili
di varie sezioni e di un cestello contenente il mezzo filtrante.
La scelta
del tipo di sonda viene effettuata in funzione della temperatura, della
composizione dell'effluente e della classe di composti da rilevare.
Il
materiale filtrante è costituito di lana di quarzo e da filtro in fibra di
vetro.
3.2 Sistema refrigerante
Sistema refrigerante costituito da
criostato e condensatore a serpentina in vetro con raccoglitore di condensa,
mantenuto ad una temperatura compresa tra 0 e 5°C,
mediante bagno
termostatico.
3.3 Sistema adsorbente o assorbente
E' costituito da una
trappola contenente materiale adsorbente (Carbopack-B 20-mesh, resine sintetiche
tipo Tenax, Amberlite, ecc.) a basso sviluppo superficiale o
da gorgogliatore
contenente glicol etilenico mantenuto alla temperatura di 0-5°C.
3.4
Procedimento
Per il campionamento dell'emissione seguire le procedure
descritte nel metodo UNICHIM 494. Campionare una quantità di aeriforme tale da
garantire il raggiungimento del limite di rivelabilità per la classe o lo
specifico microinquinante che si vuole valutare.
Al termine delle operazioni
di prelievo lavare accuratamente la sonda ed il condensatore con lo stesso
solvente che verrà utilizzato per l'estrazione. Tale soluzione viene aggiunta
successivamente al solvente utilizzato per la estrazione dei microinquinanti
organici dalla condensa. Alla fine del campionamento portare all'estrazione il
materiale particellare, la condensa e l'adsorbente o la soluzione contenuti
nella trappola. Conservare i campioni e gli standards in frigorifero ed al
riparo dalla luce al fine di evitare eventuali degradazioni.
4.
Estrazione
4.1 Reagenti Per l'estrazione utilizzare reagenti ad elevato
grado di purezza, tale che una prova in bianco, nelle stesse condizioni
analitiche, non dia interferenze.
4.1.1 Toluene.
4.1.2
Metanolo.
4.1.3 Metilene Cloruro.
4.2 Particolato
In un estrattore
tipo Soxhlet si introduce il sistema filtrante (lana di vetro + filtro in fibra
di vetro) sul quale è stato campionato il materiale particellare. L'estrazione
viene effettuata a caldo utilizzando uno dei seguenti solventi:
- toluene,
nel caso di matrici a prevalente composizione carboniosa;
- toluene +
metanolo 4:1, nel caso di matrici a prevalente composizione inorganica.
In
entrambi i casi devono essere effettuati non meno di 300 cicli
nell'estrattore.
4.3 Condensato
Il condensato raccolto viene estratto
con solvente nell'estrattore liquido-liquido o in imbuto separatore.
Il
rapporto solvente/condensa non deve essere inferiore a 1:10.
Nel caso venga
utilizzato l'imbuto separatore, l'estrazione viene effettuata con cloruro di
metilene per almeno tre volte, agitando ogni volta energicamente per 2 minuti.
Il solvente proveniente dall'estrazione viene percolato su colonna contenente
Na2SO4 anidro per eliminare l'umidità residua. Si lava il solfato di sodio con
una piccola porzione di solvente fresco che viene aggiunto all'eluato secco
precedente.
L'estratto viene portato a secco sotto flusso di azoto a
temperatura ambiente e ripreso con toluene a piccolo volume.
4.4
Incondensabili
Il materiale adsorbente viene estratto in estrattore tipo
Soxhlet con toluene secondo il procedimento già descritto per il particolato. Il
glicol etilenico, diluito con H2O 1:2, viene estratto con cloruro di metilene
secondo il procedimento descritto per il "Condensato". Gli estratti del
particolato e della condensa possono essere trattati separatamente o riuniti in
una unica soluzione.
Determinazione di composti organici volatili per adsorbimento su carboni attivi ed analisi gascromatografica.
Metodo contenuto nella Norma UNI 10493
Ove riportato nella normativa
vigente, in riferimento alle emissioni inquinanti in atmosfera, per "composti
organici volatili" si devono intendere, oltre quelli indicati al punto A1 della
Norma UNI 10493, anche:
"Sostanze organiche sotto forma di gas e vapore"
(eventualmente espresse come "Carbonio organico totale");
"Solventi
organici";
"Solvente";
"Sostanze organiche volatili (SOV)".
"Sostanze
organiche"
Il metodo contenuto nella Norma UNI 10493, sostituisce il
Metodo UNICHIM 631, riportato all'interno del Manuale UNICHIM 122/1986, indicato
nel DM 12/7/90, Allegato 4, Tabella 4.1.
Determinazione di composti organici volatili (COV) espressi come carbonio organico totale nei flussi gassosi convogliati.
Metodo strumentale
automatico con rivelatore a ionizzazione di fiamma
(FID).
Metodo contenuto nella Norma UNI 10391
Ove riportato nella
normativa vigente, in riferimento alle emissioni inquinanti in atmosfera, per
"composti organici volatili" si devono intendere anche:
"Sostanze organiche
sotto forma di gas e vapore" (eventualmente espresse come "Carbonio organico
totale");
"Solventi organici";
"Solvente";
"Sostanze organiche volatili
(SOV)".
"Sostanze organiche"