La materia carbonosa (OC + EC) suele ser la que más contribuye a la masa de PM2,5. El análisis térmico convencional para el contenido de EC/OC de los aerosoles proporciona datos que dependen en gran medida del protocolo de análisis térmico que se utilice: NIOSH frente a IMPROVE frente a EUSAAR. El método TC-BC de Aerosol Magee Scientific proporciona datos que se encuentran en el “centro” de este rango, pero que pueden relacionarse con los estándares de referencia primarios. Consulte también la publicación CASS – Carbonaceous Aerosol Speciation System.

CASS es el único sistema en el mundo que proporciona datos sobre carbono negro, distribución de fuentes de carbono negro, carbono elemental y orgánico, carbono total, aerosoles orgánicos primarios y secundarios, así como carbono marrón; todo en un solo paquete que no contiene vidrio y no requiere gas.

Características principales

• Análisis continuo de aerosoles carbonáceos
• Determinación casi en tiempo real de oc, ec, tc, bc, %bb
• Tiempo de muestreo de 20 min a 24 horas
• Sin gas especial, sin catalizador y sin vidrio de cuarzo especial
• Robusto y confiable
• Distribución de fuentes
• Dualspot tm – tecnología patentada

Principio de Medición

El sistema de especiación de aerosoles carbonosos CASS controla simultáneamente el funcionamiento de dos instrumentos: el analizador de carbono total TCA08 y el etálómetro AE33. El primero recoge una muestra de aerosoles atmosféricos en un filtro de fibra de cuarzo situado en el interior de una pequeña cámara de acero inoxidable a un caudal de muestreo controlado de 16,7 LPM.

El tiempo de muestreo predeterminado del TCA08 es de 60 min, pero se puede configurar entre 20 min y 24 h, en función de las concentraciones de aerosoles ambientales. El instrumento TCA08 tiene dos canales paralelos idénticos, a través de los cuales las válvulas de bola y los solenoides controlan los flujos de aire. El funcionamiento continuo se habilita y se mantiene gracias al siguiente principio de funcionamiento: mientras un canal recoge su muestra, el otro canal analiza una ya recogida e informa de un nivel de carbono total TC en una base de tiempo establecida (entre 20 min y 24 h).

Después de recoger el filtro, dos elementos de calentamiento instantáneo queman la muestra instantáneamente en un pequeño flujo “analítico” de aire ambiental filtrado. Esto convierte todos los compuestos carbonosos en CO2 y crea un pulso corto, pero de gran amplitud, de CO2 en el flujo analítico que pasa al detector de CO2 NDIR . El nivel de fondo de CO2 en el aire ambiente durante el ciclo de calentamiento se determina antes y después del ciclo de calentamiento, lo que proporciona las líneas de base con las que se mide el pulso de combustión. La concentración de CO2 sobre la línea de base se integra para obtener el contenido de carbono total (TC) de la muestra.

En paralelo al TCA08, el instrumento CASS también realiza un monitoreo de BC/EC con AE33 en una base de tiempo de 1 Hz realizando un análisis de atenuación óptica en 7 longitudes de onda desde el rango cercano a UV (370 nm) hasta el rango cercano a IR (950 nm) para caracterizar los aerosoles de carbono negro (BC/EC) acumulados en una cinta de filtro de fibra de vidrio recubierta de teflón. El Aethalómetro AE33 hace pasar la corriente de aire de muestra a través de una cinta de filtro con un caudal de 2 a 5 LPM. Los aerosoles se recogen en dos puntos de la cinta y se iluminan con una fuente de luz de múltiples longitudes de onda.

Los detectores miden la atenuación de la luz por los componentes absorbentes de los aerosoles en relación con una referencia a través de una porción no expuesta de la cinta. En una base de tiempo definida (1 s o 60 s), AE33 informa estos datos de BC/EC a TCA08. Los datos BC/EC se incluyen junto con TC en una fórmula matemática simple (TC = BC (EC) + OC) para deducir el nivel de OC en la misma base de tiempo que el nivel de TC.

El análisis en tiempo real se realiza en 7 longitudes de onda ópticas desde el ultravioleta cercano (370 nm) hasta el infrarrojo cercano (950 nm), lo que permite la distribución de fuentes (ver más abajo) para separar el tráfico o los gases de escape de diésel de la quema de biomasa (humo de leña, incendios forestales, estufas de cocina, etc.) y los cálculos de carbono marrón.