O teste de emissões é um procedimento importante para medir e controlar a poluição do ar de fontes como veículos com motor de combustão, usinas de energia e outros equipamentos motorizados que produzam emissões de escape e evaporativas.

O material particulado (MP), também conhecido como poluição por partículas, é o termo genérico usado para descrever partículas sólidas e gotículas líquidas encontradas no ar. Uma vez inaladas, essas partículas podem afetar o coração e os pulmões e causar sérios problemas de saúde. Classes de partículas PM10 e PM2.5 (ou seja, partículas com diâmetro menor que 10 µm e 2,5 µm respectivamente) são monitoradas cuidadosamente, tanto nas fontes de emissão quanto no ar em geral, devido aos potenciais riscos à saúde.

A análise gravimétrica de MP coletado por filtração é a técnica mais utilizada para determinar as concentrações de MP ambientes, bem como a quantidade de MP nas emissões.

Por que a Pesagem Precisa é Importante?

Pesar material particulado em filtros é uma aplicação de pesagem diferencial. Como a quantidade de material particulado coletado é muito pequena em termos de peso, os filtros devem ser pesados com muita precisão, antes e depois do carregamento do material particulado.
Como regra geral, as diretrizes especificam uma balança com resolução de 1 μg ou 0,1 μg, com repetibilidade correspondente.

O peso do material particulado coletado em filtros de testes de emissões pode ser extremamente baixo, portanto, o procedimento de pesagem deve ser realizado com muita precisão. As microbalanças da linha Excellence com exclusivo Kit para Pesagem de Filtros são perfeitas para teste de emissões. A excepcional repetibilidade e o menor peso mínimo possível proporcionam o desempenho de pesagem necessário.

A seguinte ilustração descreve o processo para determinar a quantidade de material particulado nos filtros de forma gravimétrica:

Idealmente, uma sala limpa é preferível para a pesagem de filtro para evitar potencial contaminação do ar ao redor, bem como para ter mais controle da temperatura e umidade. Alternativamente, um porta-luvas também pode ser usado, mas isso torna o processo um tanto quanto complexo, particularmente ao pesar grandes quantidades de filtros. Além disso, há vários outros desafios associados com pesagem de filtros:

Manuseio de Filtro

• Material: alguns materiais de filtro são moles e difíceis de manusear. Os usuários devem tomar cuidado para não encostar na superfície ou danificar o filtro (o que pode acontecer com bastante facilidade).
• Umidade: um dos maiores desafios ao pesar filtros é que eles são altamente sensíveis à umidade no ambiente. O seu comportamento higroscópico faz com que eles pareçam mais pesados, afetando a precisão dos resultados. Além disso, sedimentos de MP também podem reter água, afetando o resultado geral.
• Carga eletrostática: filtros são suscetíveis à carga eletrostática que,
  se não tratada, pode atrair partículas adicionais e levar a resultados enviesados.
  Essas cargas eletrostáticas também podem criar campos de atração/repulsão nos arredores, influenciando no resultado da pesagem.
• Empuxo: filtros têm baixa densidade, o que os torna suscetíveis ao empuxo de ar e eles aparentam ser mais leves do que realmente são. A influência do empuxo de ar difere com mudanças de temperatura, pressão atmosférica e umidade.
  Ao pesar os filtros no mesmo ambiente (por ex., sala limpa) antes e depois do carregamento de MP, o efeito de empuxo pode ser considerado igual em ambos os casos. Entretanto, para reduzir a incerteza, o peso real deve ser obtido compensando a influência do empuxo de ar.

Rastreabilidade das Amostras

Para acrescentar ainda mais complexidade ao processo, os filtros devem ser rastreados com precisão. Cada filtro é pré-pesado, colocado em um suporte rotulado, aclimatizado e então transportado para o local de teste. Após o carregamento do MP, os filtros são transportados novamente para o laboratório e repesados. A precisão é colocada em risco se não houver um sistema à prova de falhas para garantir que os filtros não sejam misturados durante o processamento.

Precisão da Pesagem

Com várias diretrizes especificando o sistema de pesagem a ser usado, é crucial que a balança atenda às necessidades da aplicação de pesagem do filtro. Em amostras tão pequenas, o peso líquido mínimo de amostra da balança deve ser considerado - não se pode confiar que a pesagem de uma amostra abaixo desse peso tenha o nível necessário de precisão.

Tempo

A pesagem de filtros para teste de emissão pode levar um longo tempo para ser finalizada. Os processos de aclimatação, transporte para e do local de teste, procedimentos de manuseio trabalhosos e uma balança que demora a estabilizar contribuem para que um teste típico de emissões de escape demore até 2 dias ou mais para ser concluído.

As microbalanças XPR da METTLER TOLEDO oferecem precisão única e pesos mínimos excepcionalmente baixos. Equipada com um Kit para Pesagem de Filtros especial e resolução de 0,2 µg, a XPR2U é ideal para pesagem de filtros e tem o benefício adicional de funções integradas de garantia de qualidade para assegurar que os resultados de pesagem atendam às tolerâncias e padrões definidos. A orientação ao usuário integrada garante que o processo de pesagem diferencial seja seguido com precisão.
 

As Ferramentas Certas

A adição de um leitor de código de barras oferece uma identificação rápida de amostra e a praticidade de combinar os filtros carregados com os resultados pré-pesados para um processamento mais rápido e menos erros de manuseio. Além disso, passar os filtros sobre o eletrodo de um Kit Antiestática neutraliza qualquer carga eletrostática presente e garante que o real resultado de MP seja medido.
 

Devido às opções de conectividade múltipla, os resultados de pesagem podem ser exportados diretamente para uma planilha em um computador ou para um sistema de banco de dados da empresa para inspeção e análise posterior.

As pinças da METTLER TOLEDO são especialmente concebidas para garantir um manuseio correto dos filtros delicados quando são transferidos para o cartucho de armazenamento e o Kit para Pesagem de Filtros na balança.

Assista ao vídeo para saber os destaques do produto principal: soluções de pesagem de filtros METTLER TOLEDO para teste de emissões. Escolha entre soluções manuais inovadoras utilizando balanças analíticas ou microbalança por uma solução totalmente automatizada com um sistema robótico, desenvolvido em conjunto com HORIBA.

Veja como melhorar a qualidade dos seus resultados de pesagem em dez passos e torne mais eficiente o delicado processo de micropesagem.

As microbalanças XPR da METTLER TOLEDO são totalmente compatíveis com o software de laboratório LabX™. O LabX fornece orientação completa de POP ao usuário na balança. Ele reconhece o carregamento e descarregamento de filtros, simplificando e acelerando o processo.

O LabX registra automaticamente os valores de peso em relação à identificação correta de amostra e realiza todos os cálculos automaticamente, incluindo correção para empuxo de ar.

Todos os dados e resultados são salvos de forma segura em um banco de dados centralizado, proporcionando rastreabilidade total. Relatórios customizados podem ser impressos ou transferidos para um sistema interno de informações.

Quando mais de 40 filtros são pesados por dia, o Robô de Filtro PWS-ONE , em combinação com a XPR2U, é a solução automatizada perfeita.

O inovador suporte de filtro permite identificação, aclimatação, armazenamento, transporte e pesagem em um só cartucho, sem interrupção ou remoção do filtro. Ele também atua como uma gaiola de Faraday, reduzindo influências eletrostáticas.

A mudança automatizada de amostra permite a pré-pesagem e repesagem de filtro sem esforços e os resultados são transferidos imediatamente para um computador para análise.

Se você está usando filtros grandes, por exemplo, para analisar filtrações industriais, a METTLER TOLEDO tem soluções acessíveis e econômicas para pesagem de filtros grandes em sua balança analítica. Com a adição de um Kit para Pesagem de Filtros, os filtros com até 110 mm podem ser convenientemente pesados em uma balança Analítica Excellence da METTLER TOLEDO. Para pesar filtros de até 150 mm, recomenda-se o uso de um ErgoClip. Ambas as soluções podem ser rápida e facilmente instaladas em sua atual balança.