Tubos com adsorvente

Os adsorventes que têm sido usados, acondicionados em tubos de aço, para recolher COVs de fluxos gasosos (usando bombas de sucção) dividem-se em duas categorias: adsorventes à base de carbono e resinas poliméricas orgânicas. O Tenax TA (resina polimérica porosa baseada no óxido de 2,6-difenileno) é o adsorvente mais utilizado em estudos de COVs em ambientes interiores, pois tem uma estabilidade térmica relativamente elevada, capacidade para reter um largo intervalo de classes de compostos e uma baixa afinidade para a água. Além disso, permite níveis muito baixos de COVs nos brancos. O Tenax TA é o mais aconselhado para recolher compostos orgânicos apoiares com pontos de ebulição entre 60 - 250°C, sendo adequado para recolher hidrocarbonetos alifáticos de CÓ a Ci8, compostos aromáticos, terpenos, aldeídos, cetonas, hidrocarbonetos clorados, álcoois e ésteres. Também pode ser utilizado na recolha de compostos com ponto de ebulição superiores a 250°C desde que possam ser eficientemente desadsorvidos.

Contudo, o Tenax TA não é adequado para COMVs. O seu intervalo de aplicação pode, no entanto, ser estendido aos compostos C3 - C5, desde que se proceda ao

arrefecimento do tubo com adsorvente durante o período de recolha.

Como nenhum dos adsorventes disponíveis actualmente permite recolher e desadsorver termicamente todos os COVs e COMVs haverá necessidade de combinar

adequadamente vários adsorventes que permitam essa recolha. Multiadsorventes típicos são constituídos por 2 ou 3 camadas sequenciais de adsorventes do tipo Tenax, Carbotrap e Carbosieve acondicionados em tubos de aço. O adsorvente com menor estabilidade térmica determina a temperatura máxima de desadsorção e o limite superior do intervalo dos pontos de ebulição dos compostos que podem ser detectados.

Outros aspectos muito importantes associados aos tubos com adsorventes são o valor do branco, contaminações devido a reacções químicas que ocorrem no próprio material adsorvente durante a amostragem ou armazenagem (artefactos), e o volume de amostragem.

1.8.2.1. Valores do Branco

Um aspecto importante a ter em consideração num adsorvente é o valor do branco que idealmente deveria ser zero. Quanto mais baixo o valor do branco, mais sensível será a determinação. Muitos dos adsorventes podem ser limpos e acondicionados por meio de um aquecimento de várias horas num fluxo de um gás puro e inerte, usando temperaturas ligeiramente superiores às usadas na desadsorção da amostra. Para alguns adsorventes a limpeza térmica não é eficiente, e é necessária uma extracção por solvente (extracção- Soxhlet) para reduzir o sinal de fundo até um nível aceitável. Mesmo após a limpeza e acondicionamento os adsorventes podem continuar a apresentar diferentes quantidades de contaminantes que são emitidos pelos próprios adsorventes devido a degradação ou derivados dos reagentes usados na produção dos polímeros.

1.8.2.2. Volume de amostragem seguro

O volume de amostragem seguro (VAS, do inglês: safe sampling volume, SSV) é a quantidade de gás que pode ser recolhida com a probabilidade de não se exceder a capacidade de adsorção do adsorvente relativamente aos COVs. É uma variável que tem que ser considerada com base nas condições de amostragem e nos compostos a serem detectados. O VAS para um único COV é geralmente 50% do volume de ar contendo o composto que pode passar através do tubo adsorvente sem que a concentração de vapor do composto à saída atinja 5% da concentração à entrada.18 Quando se recolhem misturas de

COVs, o VAS é determinado pelo composto que apresenta o menor volume de saturação (VS).

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O VS depende das características químicas e físicas quer do composto quer do adsorvente. A adsorção de um COV da fase gasosa na superfície de um material adsorvente é influenciado pela temperatura, velocidade do gás através do tubo de amostragem, pressão parcial do composto, concentração do composto na fase gasosa e a concentração de COVs total da fase gasosa. O aumento da temperatura e da humidade do carvão e dos polímeros provoca uma diminuição do VS (citado por 18). Um aumento 25°C para 40 °C originou uma

diminuição do VS num factor de 2 aproximadamente. A regra geral é que um aumento de 10°C na temperatura diminui o VS em 50%.18 O fluxo de amostragem será também uma

variável importante pois o número de pratos teóricos do tubo adsorvente varia com o fluxo. Fluxos muito altos podem prejudicar o poder de adsorção, mas também se deve evitar usar fluxos muito baixos pois, para além de originarem um número muito baixo de pratos teóricos, pode ocorrer amostragem passiva conjuntamente com a amostragem activa. Para o Tenax TA recomendam-se fluxos de amostragem no intervalo 50 - 200 ml/min.

De acordo com o conhecimento actual, o volume máximo de ar recomendado a recolher em Tenax TA é de 5 dm3 (valor estabelecido tendo em conta os dados de VAS para tubos com 200mg de tenax TA).

1.8.2.3. Armazenamento de amostras recolhidas

O efeito de armazenamento nas amostras recolhidas parece ser praticamente impossível de prever. Para evitar modificações das amostras, estas devem ser guardadas a temperaturas reduzidas (no frigorífico) e analisadas assim que for possível. De Bortoli et ai. (citado por 18) verificaram que a concentração de n-nonano era superior em tubos de Tenax

guardados à temperatura ambiente durante 50 dias à obtida em tubos analisados imediatamente após recolha da amostra. Tendo efectuado a armazenagem à temperatura de -

15°C já não verificaram um aumento significativo da concentração. Nas duas situações ocorreu um decréscimo da concentração de 1-butanol. A causa poderá ter sido a adsorção irreversível do adsorvente durante a armazenagem ou desadsorção durante esse período. Existem também relatos de perdas de a-pineno em tubos de Tenax armazenados à temperatura ambiente.

1.9. Breve descrição da cromatografia gasosa com detector