PT2052230E

PT2052230E - Dispositivo de amostragem para substâncias voláteis

Info

Publication number: PT2052230E
Application number: PT07728302T
Authority: PT
Inventors: Danilo Cottica
Original assignee: Fond Salvatore Maugeri Clinica Del Lavoro E Della Riabilitazione
Priority date: 2006-08-01
Filing date: 2007-04-19
Publication date: 2012-02-02
Also published as: EP2052230A1; ATE525632T1; DK2052230T3; SI2052230T1; PL2052230T3; HRP20110910T1; EP2052230B1; ES2374362T3; ITMI20061528A1; WO2008015030A1

Description

DESCRIÇÃO DISPOSITIVO DE AMOSTRAGEM PARA SUBSTÂNCIAS VOLÁTEIS Campo da invenção A presente invenção refere-se a um dispositivo de amostragem para substâncias voláteis dispersas no ar por difusão simétrica radial, usado especificamente para a monitorização da poluição em ambientes de trabalho e de vida.

Estado da técnica A amostragem de substâncias voláteis pode ser realizada atualmente com baixo investimento e custos de gestão, e totalmente sem consumo de energia, recorrendo a dispositivos de difusão de amostragem ou amostradores em vez dos sistemas convencionais baseados no uso de bombas de sucção alimentadas por bateria ou pela rede eléctrica. Os verificadores de amostras por difusão compreendem dispositivos de simetria axial e dispositivos de simetria radial. Estes últimos são mais vantajosos devido a sua alta taxa de amostragem de fluxo. Um exemplo de um dispositivo de simetria radial é descrito na EP0714020

Tais amostradores de difusão, no entanto, apresentam algumas desvantagens. A primeira desvantagem é representada pelo facto de que, nos casos em que o uso de um meio liquido de absorção é fornecido, como em numerosos métodos de amostragem de 1 poluentes, o cartucho de absorção contendo o líquido não permite explorar a difusão em toda a sua superfície. É o caso, por exemplo, de verificadores de amostras de simetria axial que contêm uma absorção de líquidos depositados no fundo de um tubo de vidro.

Uma segunda desvantagem dos dispositivos de amostragem conhecidos reside, ainda, no facto de que as redes simples ou membranas de baixa espessura não mantêm o gradiente de difusão estável, devido à turbulência do ar na correspondência da superfície de difusão. É, portanto, sentida a necessidade de obter um dispositivo de amostragem por difusão por simetria radial capaz de superar os inconvenientes citados acima.

Resumo da invenção É o principal objeto da presente invenção criar um dispositivo de amostragem para substâncias voláteis poluentes por difusão simétrica radial, que, além de possibilitar altas taxas de fluxo de amostragem, permita explorar a difusão simétrica radial em toda a superfície de um cartucho poroso cilíndrico dotado de meios de absorção de líquido neles imobilizados.

Um objeto ulterior da invenção é obter um dispositivo capaz de reduzir consideravelmente o efeito da velocidade do ar sobre a taxa de fluxo de difusão de amostragem em relação 2 aos dispositivos conhecidos fornecidos com grades de baixa espessura ou membranas. A presente invenção propõe, assim, obter os objetos mencionados, tendo um dispositivo de amostragem para substâncias voláteis poluentes por difusão simétrica radial, que tem as caracteristicas da reivindicação 1.

Vantajosamente, a possibilidade de imobilização de meios de absorção de líquido num cartucho poroso, dispostos no interior do amostrador, por meio de um processo de deposição no interior dos poros do cartucho absorvente, permite explorar a difusão simétrica radial em toda a sua superfície. 0 amostrador de difusão, objeto da presente invenção, ainda tem as seguintes vantagens: a difusão na direção radial sobre toda a superfície cilíndrica do amostrador determina, apesar do seu pequeno tamanho, um valor elevado da relação entre a superfície da difusão e o comprimento do percurso de difusão (S/L) e, assim, uma taxa de amostragem de fluxo comparável ao obtido na amostragem por meio de bombas de sucção; - a espessura da parede porosa reduz consideravelmente o efeito da velocidade do ar sobre a taxa de fluxo de difusão de amostragem; - a possibilidade de imobilização de diferentes meios de absorção nos poros do cartucho absorvente permite tornar o 3 amostrador adaptado para determinar várias categorias de substâncias voláteis. A amostragem é realizada em duas etapas: as moléculas das substâncias voláteis são difundidas a partir do ar do ambiente externo contaminado no espaço interno do dispositivo de amostragem, sendo em primeiro lugar difundidas através de uma membrana tubular porosa e sendo, posteriormente, recolhidas por um cartucho de material poroso absorvente impregnado com um liquido absorvente.

As reivindicações dependentes descrevem modalidades preferidas da invenção.

Breve descrição das Figuras

Outras caracteristicas e vantagens da invenção serão melhor aparentes tendo em vista a descrição detalhada de uma modalidade preferida, mas não exclusiva, de um dispositivo de amostragem para substâncias voláteis ilustrado por meio de um exemplo não limitativo, com a ajuda dos desenhos que o acompanham, em que: A Fig. 1 representa um corte longitudinal de parte do dispositivo de acordo com a invenção e a visão lateral das suas extremidades; A Fig. 2 representa uma vista lateral de um componente do dispositivo da invenção; A Fig. 3 representa uma vista lateral de um componente adicional do dispositivo da invenção; 4 A Fig. 4 representa uma seção longitudinal de um dispositivo completo fixado ao componente da Figura 3.

Descrição detalhada de uma modalidade preferida da invenção

Com referência às figuras, é representado um dispositivo de amostragem 1, ou simplesmente amostrador, de substâncias voláteis, por difusão simétrica radial compreendendo: - um corpo tubular de difusão 2, de preferência de forma cilíndrica, reutilizável para amostragens repetidas; - um cartucho de absorção 3, também preferivelmente de forma cilíndrica; - uma placa de suporte 4. 0 corpo de difusão tubular 2, mostrado na figura. 1, de substâncias voláteis a serem analisadas, provenientes do ambiente externo, compreende uma membrana de material poroso 5 formado por um tubo de polímero poroso, de preferência polietileno, fechado nas extremidades por uma base fechada ou fundo 7 e por cabeça 8, também esta de polietileno e fixa, por exemplo, soldada, ao tubo. 0 cartucho absorvente 3, posicionado de preferência de forma concêntrica e coaxial dentro do corpo tubular 2, contém um material absorvente adaptado para absorver as substâncias voláteis que se difundem através da membrana 5. 5

Na modalidade preferida da invenção, o cartucho absorvente 3 é um cilindro de polímero poroso, oco ou cheio, como o mostrado na Fig. 2, que contém os meios de absorção de líquido dentro dos poros da estrutura polimérica, de preferência em polietileno, após a deposição de uma mistura líquida adequada. Vantajosamente, de facto, um processo de deposição preventiva da referida mistura líquida dentro dos poros ou interstícios do cartucho de polímero poroso 3 permite explorar ao máximo a superfície de recolha de substâncias voláteis, radialmente difundidas através da membrana 5 no espaço 6 delimitado pela própria membrana 5 e pelo cartucho 3. 0 cartucho 3 é inserido no corpo de difusão tubular 2 e mantido em posição entre um entalhe ou canal 10 disposto na base fechada ou no fundo 7 e a abertura da cabeça 8. A extensão longitudinal do cartucho 3 é essencialmente igual à extensão do corpo de difusão tubular 2, mais a da cabeça de 8 .

Vantajosamente, a espessura da parede porosa da membrana 5 é tal que reduz consideravelmente o efeito da velocidade do ar sobre a taxa de fluxo de amostragem por difusão, permitindo assim uma melhor recolha das substâncias voláteis a serem analisadas. De facto, reduzindo a turbulência no ar na correspondência da superfície de difusão, a camada limite de difusão é tornada estável graças a uma, essencialmente, constante, ou ligeiramente variável, gradiente de concentração entre o exterior e o interior do dispositivo de amostragem. 6

De preferência, a espessura da parede porosa da membrana 5 está compreendida na faixa de 1-6 mm.

No caso de um cilindro oco poroso, o cartucho absorvente 3 tem uma espessura de 0,2 a 1 mm.

As dimensões dos poros são vantajosamente iguais a cerca de 10-50 μπι para a membrana 5 iguais a cerca de 10-50 pm para o cartucho 3. A montagem do amostrador da invenção é completada pela fixação da cabeça 8 do corpo de difusão tubular 2, contendo o cartucho absorvente 3, a uma placa de suporte 4, de preferência feita de policarbonato ou polietileno, da maneira mostrada por exemplo na Fig. 4. Neste caso, a cabeça 8 é fornecida com um filamento externo 12 para fixar o amostrador ao assento roscado correspondente 13 fornecido na placa de suporte 4. Numa modalidade alternativa, a fixação entre o amostrador da invenção e a placa pode ser simplesmente do tipo de encaixe com a placa 4 atuando como tampa. A placa de suporte 4 é de preferência, mas não necessariamente, na forma triangular, como mostrado na Fig. 3. Tal placa 4, fornecida com um ou mais encaixes para grampos 11, de preferência em número de três, permite aplicar o amostrador na roupa das pessoas ou para o fixar a um suporte adequado fornecido nos vários ambientes. 7 0 material absorvente é recuperado após a amostragem, a fim de analisar as substâncias que devem ser determinadas por meio de reagentes químicos adequados. A capacidade "equivalente de bombeamento" do amostrador da invenção é de aproximadamente 8-10 cm3/min de ar, o seu peso total é igual a cerca de 15-20 g, e o seu limite de sensibilidade analítica é da ordem de 0,1 pg/m3 para sete dias de exposição. O amostrador, polietileno de força e inércia exceto a placa alta espessura, química. de suporte, é feito de de modo a conferir grande 8

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de amostragem para substâncias voláteis poluentes por difusão simétrica radial, compreendendo: um primeiro corpo de difusão tubular (2) para a difusão das ditas substâncias voláteis a partir de um ambiente externo para dentro do dito primeiro corpo, - um segundo corpo (3), colocado dentro do primeiro corpo (2), contendo meios absorventes adaptados para absorver as ditas substâncias voláteis, caracterizado por o dito segundo corpo (3) ser um cilindro formado por um polímero poroso, tendo o dito cilindro poros contendo os ditos meios absorventes numa fase líquida, imobilizada nos ditos poros, a fim de recolher as ditas substâncias voláteis difundidas radialmente através do primeiro corpo (2) num espaço (6) delimitado pelo dito primeiro corpo (2) e pelo dito segundo corpo (3).
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que o segundo corpo (3) é um cilindro cheio.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que o segundo corpo (3) é um cilindro oco.
4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 ou 3, em que o dito polímero poroso é, de preferência polietileno.
5. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o primeiro corpo tubular (2) é uma membrana porosa (5) disposta coaxialmente e externamente para o segundo corpo (3). 1
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, em que a dita membrana (5) é formada por um polímero, de preferência polietileno.
7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, em que a espessura da membrana (5) está na faixa de 1-6 mm.
8. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que as dimensões dos poros são iguais a aproximadamente 10-20 mm para o primeiro corpo tubular (2) e iguais a cerca de 10-50 mm para o segundo corpo tubular (3).
9. Dispositivo de acordo com reivindicação 5, em que a membrana (5) é fechada nas extremidades por um fundo em branco (7) e por uma cabeça (8).
10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o segundo corpo (3) é adaptado para ser inserido no primeiro corpo tubular (2) e mantido em posição entre um canal (10) contemplado no fundo em branco (7) e a diferença da cabeça (8).
11. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que está prevista uma placa de suporte (4) adaptada para a fixação do dispositivo e são fornecidos um ou mais alojamentos para grampos (11) de forma a aplicar o amostrador à roupa das pessoas ou a um suporte adequado fornecido nos vários ambientes. 2