1. Principio dos Cartuchos Adsorventes

A amostragem com cartuchos adsorventes se baseia na difusão molecular dos gases através de uma superfície/membrana e sua adsorção em um meio adsorvente. Tal amostragem pode ser realizada de forma passiva, onde por ação um gradiente de concentração os gases permeiam através de uma membrana (superfície difusiva), atravessando-a até uma superfície adsorvente, conforme Figura 1 e 2.

Figura 1. Difusão molecular dos gases através de uma superfície e adsorção em superfície com geometria axial.

Figura 2. Difusão molecular dos gases através de uma superfície e adsorção em superfície com geometria radial.

Na amostragem ativa, técnica realizada com auxílio de bombas/exaustores, um fluxo de ar é induzido diretamente através de um meio adsorvente, sem uma superfície difusiva, conforme mostrado na Figura 3.

Figura 3. Amostragem ativa de gases com usos de cartuchos adsorventes.

2. As Membranas Difusivas

Existem diferentes tipos de membranas difusivas no mercado e cada uma apresenta características de fabricação como material de construção e porosidade que devem ser observadas dependendo do tipo de espécie química a ser estudada. Conforme apresentado na Figura 4, o fabricante Radiello apresenta quatro tipos de corpos difusivos que apresentam propriedades específicas para certos tipos de analitos.

Figura 4. Membranas ou "corpos" difusivos identificados por cores.

No caso dos corpos difusivos da Radiello, as seguintes cores são específicas para os seguintes compostos:

• Corpo difusivo na cor branca: BTEX e COVs, H2S e HCl;
• Corpo difusivo na cor azul: NO2, SO2, HF, Aldeídos, O3, NH3
• Corpo difusivo na cor amarelo: BTEX e COVs
• Corpo difusivo na cor cinza: Gases anestésicos e vapores.

Obs: A correta escolha do corpo difusivo implicará diretamente no sucesso do projeto!

3. Os cartuchos Adsorventes

A escolha dos cartuchos adsorventes (Figura 5) também deve ser realizada considerando sua aplicação. Tipos diferentes de material adsorvente apresentam maior ou menor afinidade com determinados compostos e, por isso, devem ser escolhidos com cuidado. Os fabricantes apresentam em seus catálogos diversos tipos de cartuchos adsorventes e suas respectivas aplicações.

Figura 5. Cartucho adsorvente com carvão ativado específico para amostragem de COVs.

4. Montagem do Conjunto de Amostragem

• 4.1. Inserir o cartucho adsorvente (Figura 5) na membrana difusiva apropriada para o composto a ser analisado (Figura 4), conforme apresentado na Figura 6a.
• 4.2. Rosquear a membrana difusiva no suporte de amostragem, conforme Figuras 6b e 6c.
• 4.3. Fixar o conjunto em local seguro e protegido da chuva. Obs: Mesmo pequenas quantidades de água adsorvidas podem interferir nas análises.

Figura 6. Passo-a-passo de montagem dos conjuntos de amostragem.

5. Tempo de Exposição e Condições Ambiente

O tempo de exposição dos cartuchos em ambientes internos ou externos depende da concentração esperada no ambiente, assim como do limite de detecção do método analítico a ser utilizado na análise das amostras. Entretanto, o tempo não deve ser menor que 8h ou maior que 14 dias.

A taxa de amostragem Q é função do coeficiente de difusão das membranas D, que por sua vez depende da temperatura ambiente e da pressão, Q=f(T, p). Maiores detalhes podem ser encontrados no manual do fabricante (Manual Radiello). Em relação a umidade relativa (UR) e a velocidade do vento (VV), não são observadas variações significativas da taxa de amostragem quando em condições de UR entre 15% e 90%, e para VV entre 0,1 e 10 m/s.

6. Armazenamento e Preservação das Amostras

Após a exposição e amostragem, os cartuchos adsorventes devem ser guardados, selados, em local escuro a 4ºC, devendo ser analisados num período máximo de 60 dias. Em caso, de dessorção por solventes, a solução resultante é estável nas condições acima por um período de 40 dias.

7. Manutenção

• Os cartuchos adsorventes devem ser substituídos após um certo numero de ciclos, que são recomendados pelos fabricantes.
• As membranas difusivas devem ser lavadas com detergente neutro, preferencialmente Extran, a cada ciclo de amostragem, e também apresentam ciclo de vida dependente da concentração de material particulado no ambiente, pois esses obstruem os poros das membranas.

Obs: Para maiores informações vocês devem acessar o manual de cada fabricante, por ex: Manual Radiello.