Strumenti indispensabili per un moderno laboratorio di analisi ambientale

Stiamo vivendo un’epoca molto difficile dal punto di vista ambientale. Si fanno sempre più sentire i danni provocati spesso dalle azioni incuranti dell’uomo nei confronti della sostenibilità ambientale.

Siamo attanagliati dal problema del riscaldamento globale e dai fenomeni meteo violenti. Per questo si sente sempre più la necessità di utilizzare degli strumenti che si rivelino il meno invasivi possibile nei confronti dell’ambiente in cui viviamo. È molto importante riuscire a tenere conto delle caratteristiche ambientali, per riuscire ad effettuare interventi che portino avanti il rispetto dei delicati equilibri del nostro pianeta. E in questo gli strumenti della tecnologia ci possono davvero essere utili.

Come valutare le caratteristiche qualitative dei rifiuti

Può risultare davvero utile valutare le caratteristiche qualitative dei rifiuti attraverso una approfondita caratterizzazione chimico-fisica, in modo da consentire di diversificare la tecnologia di smaltimento, oltre che la scelta e la progettazione dei sistemi di gestione ed il relativo trattamento.

Per un laboratorio che si occupa di analisi ambientale è di fondamentale importanza avere a disposizione una serie di strumenti analitici che consentano la determinazione del potere calorifico superiore (PCS) e inferiore (PCI) nell’analisi della composizione elementare e nelle tecniche di preparazione del campione, in piena conformità alle norme italiane UNI, le europee CEN/TS e la normativa tecnica americana ASTM.

La preparazione del campione

Il primo passo del trattamento consiste, appunto, nella preparazione del campione: quest’ultimo dovrà essere necessariamente omogeneo e fine, così da essere facile da pesare ed analizzare. Il mulino a coltelli PULVERISETTE 19 della linea Fritsch è il più adatto a macinare materiali disomogenei per dimensioni, forme e consistenze quali sono i rifiuti.

Il processo di macinazione per taglio ed impatto è, infatti, il più indicato per il trattamento di materiali eterogenei, duri e resistenti e per quello di materiali fibrosi ed elastici sino al raggiungimento di una finezza predefinita del campione minore di 500 μm, garantendo così il rispetto della termo-sensibilità dei materiali.

Questo mulino ha dalla sua caratteristiche tecniche particolarmente apprezzate: estrema rapidità e facilità di pulizia; rotore e setaccio asportabili a mano e camera di frantumazione apribile e ribaltabile. Inoltre, PULVERISETTE 19 è concepito per l’accoppiamento a rotori con diverse geometrie, in modo da adattare le performance di taglio alle caratteristiche del campione. Le diverse parti macinanti sono disponibili in differenti materiali (acciaio speciale esente da cromo, carburo di tungsteno) per controllare eventuali problemi di abrasione ed inquinamenti.

Il Calorimetro – Analizzatore elementare

Le principali analisi sui materiali destinati alla combustione sono dedicate alla misura dell’energia sprigionata attraverso il potere calorifico superiore, inferiore e la misura degli eventuali inquinanti presenti. Per questo l’accoppiata Calorimetro-Analizzatore elementare è di largo interesse per l’analisi ambientale.

Il calorimetro IKA C6000 è uno strumento indispensabile per la determinazione del potere calorifico superiore (PCS) in campioni liquidi e solidi secondo tre modalità:

– Dinamico
– Isoperibolico
– Adiabatico

Tutte le operazioni necessarie ad effettuare una classica analisi calorimetrica come il caricamento/svuotamento dell’acqua nella camera interna e il caricamento/degassificazione della bomba con ossigeno sono completamente automatizzate per ridurre il tempo di analisi e per garantire la massima sicurezza dell’operatore. È possibile determinare in parallelo il contenuto di alogeni, di zolfo e calcolare il potere calorifico inferiore (PCI) del campione accoppiando i valori di idrogeno ottenuti attraverso l’analisi elementare.

La linea IKA prevede una serie di soluzioni per migliorare la combustione dei campione più difficili, rendendo le analisi precise e ripetibili. Tutti gli accessori, così come le procedure di misurazione, sono validate secondo le normative standard internazionali DIN 51900, ASTM 4809D, ASTM 1989D, ASTM, 5468D, ASTM 5865D, ASTM 240D, E 711, GOST, ISO 1928 e BSI.

L’analisi elementare

L’analisi elementare attraverso vario MACRO cube C H N S offre una rapida informazione degli elementi inquinanti di un materiale dedicato alla combustione, quali azoto e zolfo. La quantificazione di idrogeno, insieme all’analisi eseguita con il calorimetro C6000, permette di calcolare il potere calorifico inferiore, ovvero l’energia reale ricavabile dal processo. Vario MACRO cube può determinare in simultanea il contenuto di carbonio, idrogeno, azoto e zolfo in tutti i tipi di matrici organiche e nella maggior parte di campioni inorganici in forma liquida o solida.

L’analizzatore consente, inoltre, l’indagine su quantità MACRO di campione (fino a 150 mg di carbonio assoluto o 1,5 g di terreno), assicurando risultati riproducibili ed affidabili anche per matrici eterogenee. I tempi di analisi sono particolarmente brevi: per una determinazione CHNS occorrono circa 10 ‑ 12 minuti. Sono disponibili kit opzionali per la determinazione del contenuto di ossigeno e cloro, per la determinazione del carbonio organico totale (TOC) e del carbonio inorganico totale (TIC) in campioni solidi.

In alternativa vario TOC cube è il più compatto e versatile analizzatore in grado di determinare il TOC in matrici solide e liquide con un solo strumento dedicato: in pochi minuti si passa dalla configurazione per liquidi a quella per solidi sulla stessa macchina, dotata di autocampionatore per entrambe le modalità di impiego.

Gli analizzatori elementari e TOC trovano un impiego ideale nell’analisi di combustibili fossili, terreni, prodotti agricoli, fertilizzanti e rifiuti ambientali secondo le normative standard di riferimento AOAC 990.03, AOAC 993.13, AOAC 968.06, AOAC 992.15, AOAC 992.23, ASBC, AACC, DIN 10467, EN 61010, DIN/ISO 13878, LUFA, MEBAK, ASTM D5373-93, ASTM D5291-91.

Gli strumenti più utili per la misurazione dei dati ambientali

Passando ai manometri, strumenti che permettono di misurare pressione e temperatura, per questi strumenti precisi di misurazione ricordiamo che è importante abbiano il certificato LAT, un certificato ufficiale che si inserisce nell’ambito del sistema nazionale di taratura.

Si tratta di una certificazione accreditata che si pone come un punto di riferimento per molti strumenti, tra i quali proprio i manometri, che rientrano a pieno titolo fra quelle tecnologie utili per prendere consapevolezza dei dati ambientali che servono anche a definire possibili interventi da effettuare.

Fra gli altri strumenti di questo tipo che si rivelano di grande utilità possiamo ricordare tutti quelli che permettono di valutare l’integrità di componenti, di materiali e di altre caratteristiche fondamentali. Per esempio possono essere molto importanti i rifrattometri, i durometri, i termometri, i dinamometri e gli spessimetri.