Misure di radiocarbonio su aerosol atmosferici per l’identificazione delle sorgenti : preparazione dei campioni e primi test al LABEC di Firenze
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Data di Pubblicazione:
2010
Citazione:
Misure di radiocarbonio su aerosol atmosferici per l’identificazione delle sorgenti : preparazione dei campioni e primi test al LABEC di Firenze / G. Calzolai, V. Bernardoni, M. Chiari, M. Fedi, F. Lucarelli, S. Nava, F. Riccobono, F. Taccetti, G. Valli, R. Vecchi. ((Intervento presentato al 4. convegno Convegno nazionale sul particolato atmosferico tenutosi a Venezia nel 2010.
Abstract:
Le misure di radiocarbonio (14C) si sono dimostrate un metodo efficace per l’individuazione, all’interno della matrice carboniosa dell’aerosol, delle componenti derivanti dall’utilizzo di combustibili fossili, dalla combustione di legna e dal contributo naturale dovuto alle emissioni biogeniche [1]. A tale scopo, le misure devono essere effettuate separatamente sulle frazioni carboniose elementale ed organica (EC, Elemental Carbon, e OC, Organic Carbon). Queste analisi sono fra le più innovative nel campo delle metodologie fisiche applicate allo studio degli aerosol atmosferici, ma anche fra le più complesse. Le difficoltà della misura sono essenzialmente connesse all’esigua quantità di materiale costituente i campioni di particolato raccolti con comuni sistemi di campionamento e alla criticità della separazione delle due diverse componenti carboniose. Allo scopo di effettuare queste misure con AMS (Accelerator Mass Spectrometry), al LABEC (Laboratorio di Tecniche Nucleari per i Beni Culturali) della Sezione INFN di Firenze, i campioni di aerosol devono essere adeguatamente preparati, in modo da produrre “pasticche” di grafite adatte all’inserimento direttamente nella sorgente dell’acceleratore. È stata quindi progettata e realizzata una linea di preparazione dedicata a questo tipo di campioni. In essa, la combustione dei campioni di aerosol può essere effettuata in atmosfera di elio o di ossigeno (preventivamente purificati), seguendo programmi termici adeguatamente scelti in modo da far evolvere separatamente in CO2 le diverse componenti carboniose. Successivamente, la CO2 è isolata dagli altri gas prodotti nella combustione, intrappolata criogenicamente e, infine, convertita in grafite. Dopo una breve presentazione dei principi alla base delle misure di radiocarbonio e delle loro potenzialità nell’ambito degli studi sul particolato atmosferico, sarà data una dettagliata descrizione di questa nuova linea di preparazione campioni e dei risultati delle prime misure AMS effettuate per verificare la riproducibilità e l’accuratezza del sistema. Saranno inoltre presentati alcuni risultati preliminari sull’ottimizzazione dei protocolli di separazione delle componenti carboniose.
[1] Szidat S., Jenk T. M. , Synal H.-A., Kalberer M., Wacker L., Hajdas I., Kasper-Giebl A., Baltensperger U. Contributions of fossil fuel, biomass-burning, and biogenic emissions to carbonaceous aerosols in Zurich as traced by 14C. J. Geophys. Res., 2006, 111, D07206
Tipologia IRIS:
14 - Intervento a convegno non pubblicato
Elenco autori:
G. Calzolai, V. Bernardoni, M. Chiari, M. Fedi, F. Lucarelli, S. Nava, F. Riccobono, F. Taccetti, G. Valli, R. Vecchi
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