Nos trabalhos semelhantes a esse é quase que unânime a utilização de amostradores de partículas com pré-separadores para obtenção de distribuição das partículas por classes de tamanho. Sem dúvida alguma, o Impactador Cascata é o mais citado dentre os demais. No entanto, o método experimental adotado pela presente pesquisa é semelhante ao utilizado na pesquisa de Noll, Jackson e Oskouie (2001).
Noll, Jackson e Oskouie (2001) expuseram placas de superfícies lisas à deposição de partículas ambiente. E as partículas coletadas na placa de deposição foram contadas usando um microscópio óptico com imagem de sistema de processamento (Olympus 1990) para obter a distribuição mássica das partículas. A contagem das partículas depositadas na placas de deposição foi feita usando ampliações de 100 e 400 vezes, com um microscópio óptico de sistema de processamento de análise de imagem. Partículas foram agrupadas em 15 classes de tamanho: <0,43; 0,43-0,65; 0,65-1,1; 1,1-2,5; 2,5-3,3; 3,3-4,7; 4,7-5,8; 5,8- 6,5; 6,5- 11,5; 11,5-24,7; 24,7-36,5; 36,5-50,0; 50,0-80,0; 80-125, e >125µm de diâmetro. Essas classes foram selecionadas para coincidir com o ponto de corte dos intervalos do pré separador-EGCA utilizado ao mesmo tempo que as placas.
O programa de processamento de imagem foi usado para isolar e identificar as partículas de interesse. O sistema define e isola as partículas e quantifica o tamanho da partícula. Pelo menos 10 partículas são contadas em cada classe de tamanho, e a área contada é registrada.
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O método adotado por Conti (2006) é semelhante ao citado anteriormente, consistindo da exposição de uma placa de cobre, revestida de uma fita adesiva de cobre, dupla face, durante 10 dias (2 a 12 de julho de 2010) na estação Meteorológica de Jardim Camburi.
Após a exposição, a placa é previamente metalizada com uma fina camada de Au e Pd e submetida à análise no MEV-EDS (Microscopia Eletrônica de Varredura acoplado ao sistema de Energia Dispersiva). Através desse equipamento (Figura C-1 (a)) é possível se obter a composição mineral e morfológica das partículas. Bem como fazer a contagem das partículas e estabelecer o seu tamanho (Figura C-1 (b)).
A placa de cobre foi dividida em 100 áreas retangulares iguais e cada área dessas foi ampliada 1500 vezes. Então, as partículas foram contadas e o diâmetro de cada uma delas foi revelado.
Figura C-1: (a) Microscopia Eletrônica de Varredura acoplado a Energia Dispersiva de Raios – X(SEM – EDX), (b) imagem obtida pelo MEV de uma amostra de MPD.
Fonte: Conti et al. (2010).
O total de partículas nas 100 áreas da placa foi de 13.179 unidades. Essas partículas foram então divididas em 23 classes. A divisão das classes foi feita de acordo com a conveniência dos dados e estão apresentados na Tabela C-1.
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Na Figura C-2 tem-se a distribuição da freqüência das partículas por tamanho em µm, e pode- se observar que o maior número de partícula se encontra com diâmetro menor que 10 µm.
Figura C-2: Distribuição de frequência das partículas por tamanho Fonte: Gráfico construído a partir dos dados obtidos por Conti (2010).
Tabela C-1 - Classes de tamanho das partículas Classes 1 0,19 - 0,26 2 0,26 - 0,32 3 0,32 - 0,38 4 0,38 - 0,42 5 0,42 - 0,46 6 0,46 - 0,50 7 0,50 - 0,53 8 0,53 - 0,60 9 0,60 - 0,70 10 0,70 - 0,80 11 0,80 - 0,91 12 0,91 - 1,00 13 1,00 - 2,00 14 2,00 - 3,00 15 3,00 - 4,00 16 4,00 - 5,02 17 5,02 - 6,01 18 6,01 - 7,01 19 7,01 - 8,04 20 8,04 - 9,02 21 9,02 - 10,00 22 10,00 - 50,89 23 50,89 - 140,00 Fonte: Conti (2010).
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A Figura C-3 demonstra a distribuição da freqüência acumulada das partículas por tamanho do diâmetro. E fica claro através desse gráfico o quanto é grande a contribuição das partículas menores que 10µm, 99,6% das partículas analisadas na amostra da placa de cobre eram PM10.
E ainda 83% das partículas possuem tamanho até 1µm.
Figura C-3: Distribuição da frequência acumulada das partículas por tamanho. Fonte: Gráfico construído a partir dos dados obtidos por Conti (2010).
Para que fosse possível trabalhar com a concentração ao invés de unidade de partícula como sugerido por Seinfeld e Pandis (2006), as partículas foram divididas pela área, como mostra a Figura C-4. É importante destacar que se trabalhou com uma placa de cobre e não com um equipamento de sucção de ar, por isso todas as concentrações geradas estão em cm2 e não em cm3, como havia sido proposto por Seinfeld e Pandis (2006) –APÊNDICE .
99,6% 83%
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Figura C-4: Número de partículas por área distribuída de acordo com o tamanho do diâmetro da partícula . A faixa de diâmetro de 0 a 10 µm para a mesma distribuição é mostrada na primeira inserção
Fonte: Conti (2010).
Para que a distribuição não fosse trabalhada com unidade de partícula por área, distribuiu-se a concentração (unidade de partícula por área) pela amplitude da classe, ou seja, o maior valor da classe menos o menor valor. O gráfico é apresentado na Figura C-5.
Figura C-5: Distribuição normalizada das partículas. A faixa de diametro de 0 a 1 µm para a mesma distribuição é mostrada na inserção.
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O que se obteve na Figura C-5 foi uma distribuição normalizada dos dados. Nele, observa-se que o diâmetro médio desta distribuição esta entre 0,2 e 0,3 µm.
A Figura C-6 apresenta a distribuição por área das partículas. Embora haja uma pequena variação nos dados correspondentes aos menores diâmetros, de forma geral o gráfico tende a subir da medida que o diâmetro das partículas aumenta.
Figura C-6: Distribuição por área das partículas. A faixa de diametro de 0 a 10µm para a mesma distribuição é mostrada na inserção.
Fonte: Conti (2010).
A Figura C-7 apresenta o gráfico de distribuição por volume das partículas por tamanho. Por meio desse gráfico, percebe-se que com o aumento do diâmetro aumenta-se também a contribuição do volume na área estudada.
Figura C-7: Distribuição da concentração por volume das partículas de acordo com o seu tamanho. Fonte: Conti (2010).
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Na Figura C-8 apresenta-se o gráfico de distribuição por massa das partículas analisadas.
Figura C-8: Distribuição da concentração por massa de acordo com o tamanho da partícula. Fonte: Conti (2010).
Assim como no gráfico da distribuição por volume, o gráfico de distribuição de massa também tende a aumentar na medida em que se aumenta o diâmetro.
A Figura C-9 reapresenta a distribuição da freqüência por número acumulada junto com a distribuição mássica acumulada.
Figura C-9: Distribuição da freqüência acumulada e massa acumulada de acordo com o tamanho da partícula. Fonte: Gráfico construído baseado nos dados de Conti (2010).
83% %
5% %
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Nesse gráfico (Figura C-9) tem-se uma informação muito importante, pois apesar das partículas menores 1µm representarem 83% do número total de partículas analisadas, elas só representam 5 % da massa.
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