TESI DI LAUREA TRIENNALE corso di laurea in comunicazione innovazione e multimedialità
Presentazione Tesi di laurea triennale
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Università degli Studi di Bologna
Dipartimento di Chimica Fisica e Inorganica
PROGETTAZIONE DI UN DISPOSITIVO PER IL MONITORAGGIO AD ALTA RISOLUZIONE TEMPORALE DI
COMPOSTI ORGANICI IN ATMOSFERA
Presentata da Relatore
Luigi Da Vià Prof. Sergio Zappoli
CorrelatriceDott.ssa Barbara Fabbri
SESSIONE III
Anno Accademico 2007-2008
1
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Importanza del monitoraggio dei CC in atmosfera
Il problema dell’inquinamento atmosferico nelle aree urbane è un problema impellente :
Salute umana Aumentano le possibilità di contrarre infezioni dell’apparato
respiratorio
Pericolosità connessa allo smog fotochimico Presenza del particolato aumenta la pericolosità dello smog
fotochimico.
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Ruolo dei composti carbonilici in atmosfera
I LWCC (composti carbonilici a basso peso molecolare)sono parametri chimici importanti per valutare:
Qualità dell’aria
Nelle aree urbane consentono di valutare l’impatto ambientale delle fonti di emissione biogeniche puntiformi (impianti, zone industriali..)
Modellizzazione dei processi fotochimici in atmosfera
Consentono di valutare il ruolo della chimica atmosferica nella formazione dello smog fotochimico
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4
Tipologie di campionatori
Per il monitoraggio dei VOC in atmosfera esistono due tipologie di campionatori:
• Attivi
• Passivi
L’unica differenza tra i due risiede nel fatto che, per i campionatori attivi, è necessaria la presenza di una pompa d’aspirazione; mentre i campionatori passivi, sfruttano la
diffusione semplice dell’analita attraverso un letto adsorbente.
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Campionatori passivi Radiello
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Scopo del lavoro
Obiettivi:
Verificare l’affidabilità dello strumento progettato utilizzando la metodica analitica sviluppata dal gruppo di ricerca in precedenti lavori di tesi.
Verificare l’efficienza del metodo di campionamento e del sistema di acquisizione dei dati
Valutare il livello di CC presenti nell’area sottostante l’inceneritore del Frullo
Monitorare i cicli di un processo produttivo per individuarne le fasi critiche
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7
Il decreto legislativo 152/2006 raccoglie tutte le norme in materia ambientale e sancisce
tipologie e modalità di campionamento per l’analisi dei VOC in atmosfera.
Il decreto prevede che un campionamento sia effettuato nelle seguenti condizioni:
• Portata di campionamento: 2L/min• Metodo analitico: analisi HPLC degli idrazioni con rivelatore UV-Vis a λ= 360 nm
Metodo analitico ufficiale
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Interfaccia grafica del software di gestione
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1
4
3
6
5
7
2
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Report generato dal software
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Dettaglio set di cartucce
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Flussimetro
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Interno Impianto
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Esterno impianto con box cartucce
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12.12-14.12
14.12-16.12
16.12-18.12
18.12-20.12
20.12-22.12
22.12-02.12
02.12-06.12
06.12-08.12
08.12-10.12
10.12-12.12
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
Ciclo giornaliero 2 luglio 2008
Isovaleraldeide
Benzaldeide
Butiraldeide
Crotonaldeide
Acetone
Acetaldeide
Formaldeide
ug/m
3
Discussione risultati
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19.01-21.01
21.01-23.01
23.01-03.01
03.01-07.01
07.01-09.01
09.01-11.01
11.01-13.01
13.01-15.01
15.01-17.01
17.01-19.01
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
Ciclo giornaliero 14 luglio 2008
ButiraldeideCrotonaldeideAcetoneAcetaldeideFormaldeide
ug/m
3
Discussione risultati
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12.07-14.07
16.07-18.07
20.07-22.07
02.07-06.07
08.07-10.07
12.12-14.12
16.12-18.12
20.12-22.12
02.12-06.12
08.12-10.12
12.26-14.26
16.26-18.26
20.26-22.26
02.26-06.26
08.26-10.260.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00Grafico totale 1-3 Luglio 2008
Isovaleraldeide
Benzaldeide
Butiraldeide
Crotonaldeide
Acetone
Acetaldeide
Formaldeide
ug/m
3Discussione risultati
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19.05-21.05
03.05-07.05
11.05-13.05
17.05-19.05
23.11-03.11
19.01-21.01
03.01-07.01
11.01-13.01
17.01-19.01
23.06-03.06
09.06-11.06
15.06-17.06
21.19-23.19
07.19-18.50*
23.03-03.03
17.03-19.03
23.03-03.030.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50 Grafico totale 12-18 Luglio 2008
BenzaldeideButiraldeideCrotonaldeideAcetoneAcetaldeideFormaldeide
ug/m
3
Discussione risultati
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Discussione risultati
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BIANCO 10.35-11.05 11.05-11.59 11.59-12.59 12.59-13.59 13.59-14.59 14.59-15.59 15.59-16.590.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00 Impianto Pilota 1
PropionaldeideAcetoneAcetaldeideFormaldeide
ug/m
3
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Discussione risultati
19
BIANCO 9.11-10.11 10.11-10.50 11.20-12.10 12.10-13.10 13.10-14.10 14.10-15.10 15.10-16.09 16.09-17.130.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00Impianto pilota 2
CrotonaldeidePropionaldeideAcetoneAcetaldeideFormaldeide
ug/m
3
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Conclusioni
Lo sviluppo di un prototipo di autocampionatore totalmente automatizzato e programmabile via software ha consentito di:
Monitorare l’inceneritore del Frullo con frequenza bioraria continuativamente per una settimana.
Seguire le fasi di processo di un impianto pilota in ambiente indoor
Nonostante l’utilizzo di portate di campionamento superiori a quelle previste
È stato possibile:
Identificare i cicli giorno-notte dei VOC in atmosfera e seguire i profili di concentrazione degli analiti d’interesse. Monitorare le fasi di un processo produttivo dalla tempistica ridotta riuscendo ad identificare, oltre ai composti emessi, anche gli step critici del processo.
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Obiettivi futuri
L’impiego di cartucce con letti adsorbenti diversi andrebbe ad ampliare le classi di molecole analizzate contemporaneamente
L’implementazione di una stazione meteo integrata all’autocampionatore, consentirebbe di correlare i parametri ambientali con le concentrazione degli analiti
monitorati
Tutto ciò consentirebbe di ottenere da una sola campagna d’analisi, informazionidettagliate circa la situazione ambientale
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Stazione meteo
Pompa
OH
CC
VOC
HPLC-FL
HPLC-UV
GC-MS
Elaborazionedati
Diagramma a blocchi di una stazione d’analisi multicomponente
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE
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