La verifica delle emissioni è un'importante procedura volta a misurare e controllare l'inquinamento dell'aria derivante da fonti come i veicoli con motori a combustione, impianti motopropulsori e altri strumenti motorizzati che producono emissioni di scarico ed evaporative.

"Particolato" (PM) è il termine generale usato per descrivere le particelle solide e le gocce di liquido presenti nell'aria, note anche con il nome di "polveri sottili". Una volta inalate, queste particelle possono intaccare cuore e polmoni e provocare gravi problemi di salute. Le classi di particelle PM10 e PM2.5 (ovvero particelle con un diametro inferiore rispettivamente a 10 µm e 2,5 µm) vengono monitorate attentamente, sia alle fonti delle emissioni che nell'aria in generale per via dei potenziali rischi per la salute.

L'analisi gravimetrica del particolato ottenuto mediante filtrazione è la tecnica più comunemente usata per determinare le concentrazioni ambientali di PM e la relativa quantità nelle emissioni.

Perché è importante una pesata accurata

Quella per il particolato sui filtri è un'applicazione della pesata differenziale. Poiché la quantità di particolato ottenuta è molto ridotta in termini di peso, i filtri devono essere pesati con grande accuratezza, sia prima che dopo il carico di PM.
In generale, le linee guida richiedono l'uso di una bilancia con una risoluzione da 1 μg o 0,1 μg e una ripetibilità corrispondente.

Il peso del particolato accumulato sui filtri per la verifica delle emissioni può essere estremamente basso; pertanto, la procedura di pesata deve essere eseguita in modo molto accurato. Le microbilance della serie Excellence con kit per la pesata dei filtri dedicato sono ideali per la verifica delle emissioni. L'eccellente ripetibilità e la pesata minima più bassa possibile vi garantiscono di poter sfruttare le prestazioni di cui avete bisogno.

L'illustrazione seguente descrive la procedura per determinare la quantità di particolato presenti sui filtri con metodo gravimetrico:

Teoricamente, per pesare i filtri e avere un controllo maggiore su temperatura e umidità, è preferibile utilizzare una camera bianca. In alternativa, è possibile optare per un glove box, ma questo rende il processo piuttosto impegnativo, in particolare quando è necessario pesare un gran numero di filtri. Inoltre, esistono numerose altre problematiche correlate alla pesata dei filtri:

Gestione dei filtri

• Materiale: i materiali di alcuni filtri sono morbidi e difficili da manipolare. Gli utenti devono prestare attenzione a non toccare la superficie o danneggiare il filtro (cosa che può verificarsi molto facilmente).
• Umidità: una delle più grandi problematiche quando si pesano i filtri è dovuta alla loro elevata sensibilità all'umidità presente nell'ambiente. Il loro comportamento igroscopico li fa sembrare più pesanti, influenzando l'accuratezza dei risultati. Inoltre, i depositi di PM possono anche trattenere acqua e influire così sul risultato complessivo.
• Cariche elettrostatiche: i filtri sono anche soggetti alle cariche elettrostatiche che,
  se non vengono eliminate, rischiano di attirare altre particelle e determinare una distorsione dei risultati.
  Queste cariche elettrostatiche possono inoltre creare campi di attrazione/repulsione nelle vicinanze, influenzando il risultato della pesata.
• Spinta statica: i filtri sono caratterizzati da una bassa densità che li rende suscettibili alla spinta statica dell'aria e apparentemente più leggeri di quanto siano. L'influenza della spinta statica dell'aria cambia con il variare della temperatura, della pressione dell'aria e dell'umidità.
  Pesando i filtri nello stesso ambiente (ad esempio una camera bianca) prima e dopo il caricamento del particolato, l'effetto della spinta statica potrebbe essere considerato uguale. Tuttavia, per ridurre l'incertezza, è necessario ottenere il peso effettivo compensando l'influenza della spinta statica dell'aria.

Tracciabilità dei campioni

La necessità di monitorare accuratamente i filtri aggiunge ulteriore complessità al processo. Ogni filtro viene pre-pesato, collocato in un supporto etichettato, acclimatato e quindi trasportato al luogo in cui viene realizzata la prova. Dopo il caricamento del particolato, i filtri vengono ritrasferiti in laboratorio e nuovamente pesati. In assenza di un sistema a sicurezza intrinseca in grado di garantire che i filtri non vengano scambiati durante il processo, l'accuratezza viene messa a rischio.

Accuratezza di pesata

A fronte delle numerose linee guida che specificano il sistema da usare, è fondamentale che la bilancia usata soddisfi le esigenze dell'applicazione di pesata dei filtri. Per i campioni così piccoli, è di fondamentale importanza la pesata minima tipica della bilancia: un campione dal peso inferiore a questo valore non potrebbe soddisfare il livello di accuratezza richiesto.

Tempo

Il completamente della pesata dei filtri per la verifica delle emissioni può richiedere molto tempo. I processi di acclimatazione, il trasporto dalla e verso la sede della verifica, le laboriose procedure di gestione e i lunghi tempi di stabilizzazione delle bilance fanno sì che la finalizzazione del test sulle emissioni degli scarichi delle automobili possa arrivare a richiedere 2 giorni o anche più.

Le microbilance XPR METTLER TOLEDO offrono un'accuratezza impareggiabile e pesate minime eccezionalmente basse. Dotata di uno speciale kit per la pesata dei filtri e caratterizzata da una risoluzione da 0,2 µg, la XPR2U è ideale per pesare i filtri e dispone inoltre di funzioni volte a garantire che i risultati delle pesate siano conformi alle tolleranze definite e agli standard. La guida per l'utente integrata garantisce la totale conformità al processo di pesata differenziale.
 

Gli strumenti giusti

L'inclusione di un lettore di codici a barre offre un'identificazione rapida dei campioni e la comodità di abbinare automaticamente i filtri caricati ai risultati pre-pesati, per un'elaborazione più veloce e un numero ridotto di errori di manipolazione. Inoltre, il passaggio dei filtri sull'elettrodo di un kit antistatico neutralizza le eventuali cariche elettrostatiche presenti e garantisce la misura della quantità effettiva di PM.
 

Grazie a diverse opzioni di connettività, i risultati di pesata possono essere esportati direttamente a un foglio di calcolo su un PC o a un sistema di database aziendale per l'ispezione e l'ulteriore analisi.

Le pinzette METTLER TOLEDO sono appositamente progettate per garantire una manipolazione corretta dei filtri delicati al momento del trasferimento da e verso la cartuccia di conservazione e il kit di pesata sulla bilancia.

Guardate questo video per scoprire quali sono le caratteristiche principali delle soluzioni di pesata dei filtri METTLER TOLEDO per la verifica delle emissioni. Avete la possibilità di scegliere strumenti manuali innovativi, come le bilance analitiche e le microbilance, oppure soluzioni completamente automatiche dotate di un sistema robotizzato, sviluppato in collaborazione con HORIBA.

Migliorate la qualità dei vostri risultati di micropesata in dieci semplici passaggi e rendete più efficiente questo delicato processo.

Le microbilance XPR METTLER TOLEDO sono totalmente compatibili con il software da laboratorio LabX™. LabX offre una guida alle SOP completa direttamente sulla bilancia. Il riconoscimento del carico e dello scarico dei filtri semplifica e velocizza il processo.

LabX registra automaticamente i valori di peso con gli ID campione corretti ed esegue tutti i calcoli, compresa la correzione per la spinta statica dell'aria.

Tutti i dati e i risultati vengono salvati in modo sicuro in un database centralizzato in grado di garantire la totale tracciabilità. I report personalizzati possono essere stampati o trasferiti a un sistema informatico interno.

Quando ogni giorno vengono pesati più di 40 filtri, il robot per filtri PFS-ONE, insieme al sistema XPR2U, è la soluzione perfetta.

L'innovativo supporto per filtri consente di eseguire l'identificazione, l'acclimatazione, lo stoccaggio, il trasporto e la pesata in un'unica cartuccia senza dover rimuovere i filtri o interrompere il processo. Funge inoltre da gabbia di Faraday riducendo le influenze elettrostatiche.

Lo scambio automatico dei campioni permette di eseguire facilmente le pesate dei filtri e i risultati vengono trasferiti immediatamente a un PC per l'analisi.

Se usate filtri di grandi dimensioni, per analizzare ad esempio i sistemi di filtrazione industriale, METTLER TOLEDO dispone di soluzioni pratiche e convenienti per effettuare le pesate sulla bilancia analitica. Con l'aggiunta di un kit per la pesata di filtri, è possibile pesare comodamente filtri fino a 110 mm su una bilancia analitica della serie Excellence di METTLER TOLEDO. Per pesare filtri fino a 150 mm, si consiglia l'uso del supporto ErgoClip dedicato. Entrambe le soluzioni possono essere rapidamente e facilmente installate sulla vostra bilancia.