Desenvolvimento de um método automático de análise de carbono negro e carbono orgânico em aerossóis

Abstract

O presente projecto, pretende expor o desenvolvimento de um analisador para medição de carbono orgânico e carbono negro em partículas atmosféricas, no Departamento de Ambiente e Ordenamento da Universidade de Aveiro. São apresentadas as alterações aplicadas ao analisador em uso no departamento, com vista à automatização de todo o processo de análise. As alterações foram, principalmente: aplicação de um tubo de quartzo de 19 mm de diâmetro, alterando-se o de cerca de 25 mm aplicado no actual analisador; alteração do sistema óptico, por um laser pulsado de 635 nm e com filtro digital informático executado em software Labview; automatização do sistema de colocação dos filtros de amostragem; alteração da localização do sistema óptico relativamente ao forno do analisador e alteração dos sistemas PIDs, executados neste projecto em software Labview. A intensidade do laser aplicado (5mW) é reduzida para aplicação na análise de amostras de aerossóis carbonosos pelo método termo-óptico, devido á baixa capacidade de penetração do raio de luz, em filtros com cargas elevadas de aerossol, sendo também sensível a fontes de luz interferentes, nomeadamente, a luz derivada das resistências eléctricas, estas aplicadas como sistema de aquecimento para execução dos protocolos de temperatura requeridos por este método.

The Project aims to explain a thermo-optical analyzer development, to analyze concentrations of organic and black carbon fraction, in carbonaceous aerosol, for Aveiro University Environment Department. Are present the alterations that take place in the thermo-optical analyzer that is actually in use, in order to create a unique control platform of all process. The main alterations were: application of a 19mm o.d. quartz tube, by changing the about 25 mm o.d. tube applied in the current analyzer; substitution of the optic system for a pulsed laser beam and a IIR filter, elaborated in Labview software; a automation process to place the filters with aerosol samplers; change the location of the optical system in relation to the oven and modification of the PIDs (temperature regulators) implemented en the Labview software. The intensity of the laser beam applied in this project (5mW) turns difficult the distinction of OC and EC aerosol fractions in samplers with high loads of particulate mater; is also sensitive to sources of interfering light, in particular, the derived from the electrical resistance that is applied to heating the quartz tube, in the temperature programs required for this method.