Tra le matrici ambientali i materiali particolati sono oggetti di studio interessanti per le valutazioni dell’inquinamento ambientale. Il materiale particolato sospeso (SPM) presente nelle acque naturali ha, ad esempio, un ruolo determinante nel trasporto e nella diffusione ambientale di inquinanti inorganici. Particolarmente importante nei processi di trasporto risulta il contributo della frazione colloidale di diametro inferiore al micron che, oltre a rimanere in sospensione per tempi lunghi, offre un' area superficiale elevata, determinante nei processi di adsorbimento di contaminanti inorganici. Le tecniche di frazionamento del particolato sospeso, utilizzate per la caratterizzazione di sistemi dispersi, quali la Split-flow thin-channel fractionation (SPLITT) e Sedimentation field-flow fractionation (SdFFF) [1] , portano ad una elevata diluizione del campione da parte della soluzione di trasporto. Volendo analizzare la componente inorganica nelle frazioni separate per una correlazione con il diametro medio delle particelle, risultano indispensabili tecniche analitiche di elevata sensibilità così da evitare lunghe e laboriose procedure di preconcentrazione del campione prima della determinazione spettroscopica, che rischiano di modificare l'informazione analitica sia in termini di contaminazione che in termini di distribuzione delle dimensioni delle particelle. Nel presente lavoro un sistema di separazione SdFFF è stato accoppiato in linea con uno spettrometro di assorbimento atomico con fornetto di grafite per la determinazione del contenuto di metalli nelle frazioni eluite. Tale accoppiamento è stato possibile grazie ad un sistema di deposizione denominato Capillary Injection Device (CID) che ha permesso la preconcentrazione sulle pareti del fornetto di volumi dell'ordine del millilitro di soluzione eluente [2]. Il sistema è stato valutato ed ottimizzato iniettando nella SdFFF campioni di silice con granulometria inferiore al micron caricate con quantità note di metalli di interesse ambientale quali, ad esempio, cadmio e cobalto. Preconcentrando nel fornetto di grafite volumi di eluente in uscita dalla SdFFF dell'ordine del millilitro, a tempi regolari, è stato possibile correlare la percentuale di metallo legata alle particelle sospese con la loro dimensione. L’approccio metodologico è stato poi testato anche per la caratterizzazione di campioni reali di interesse ambientale, quali il materiale particolato sospeso nei corpi idrici ed il particolato atmosferico.

Accoppiamento SdFFF-ETAAS per la separazione e la caratterizzazione di materiale particolato di interesse ambientale

BLO, Gabriella;CONATO, Chiara;CONTADO, Catia;DONDI, Francesco;FAGIOLI, Francesco;PAGNONI, Antonella;VINCENZI, Fabio
2004

Abstract

Tra le matrici ambientali i materiali particolati sono oggetti di studio interessanti per le valutazioni dell’inquinamento ambientale. Il materiale particolato sospeso (SPM) presente nelle acque naturali ha, ad esempio, un ruolo determinante nel trasporto e nella diffusione ambientale di inquinanti inorganici. Particolarmente importante nei processi di trasporto risulta il contributo della frazione colloidale di diametro inferiore al micron che, oltre a rimanere in sospensione per tempi lunghi, offre un' area superficiale elevata, determinante nei processi di adsorbimento di contaminanti inorganici. Le tecniche di frazionamento del particolato sospeso, utilizzate per la caratterizzazione di sistemi dispersi, quali la Split-flow thin-channel fractionation (SPLITT) e Sedimentation field-flow fractionation (SdFFF) [1] , portano ad una elevata diluizione del campione da parte della soluzione di trasporto. Volendo analizzare la componente inorganica nelle frazioni separate per una correlazione con il diametro medio delle particelle, risultano indispensabili tecniche analitiche di elevata sensibilità così da evitare lunghe e laboriose procedure di preconcentrazione del campione prima della determinazione spettroscopica, che rischiano di modificare l'informazione analitica sia in termini di contaminazione che in termini di distribuzione delle dimensioni delle particelle. Nel presente lavoro un sistema di separazione SdFFF è stato accoppiato in linea con uno spettrometro di assorbimento atomico con fornetto di grafite per la determinazione del contenuto di metalli nelle frazioni eluite. Tale accoppiamento è stato possibile grazie ad un sistema di deposizione denominato Capillary Injection Device (CID) che ha permesso la preconcentrazione sulle pareti del fornetto di volumi dell'ordine del millilitro di soluzione eluente [2]. Il sistema è stato valutato ed ottimizzato iniettando nella SdFFF campioni di silice con granulometria inferiore al micron caricate con quantità note di metalli di interesse ambientale quali, ad esempio, cadmio e cobalto. Preconcentrando nel fornetto di grafite volumi di eluente in uscita dalla SdFFF dell'ordine del millilitro, a tempi regolari, è stato possibile correlare la percentuale di metallo legata alle particelle sospese con la loro dimensione. L’approccio metodologico è stato poi testato anche per la caratterizzazione di campioni reali di interesse ambientale, quali il materiale particolato sospeso nei corpi idrici ed il particolato atmosferico.
SdFFF; ETAAS; Frazionamento; Colloidi ambientali; Metalli
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