☎ +48 32 247 0152 --- | --- ecmpol@ecomonitoring.pl --- | --- Pon–Pt 7:00–16:00

Analizator węgla całkowitego w powietrzu atmosferycznym Magee – Aerosol – TCA08

Magee Scientific Real-Time Total Carbon Aerosol Analyzer TCA-08 to nowoczesny analizator aerozoli umożliwiający pomiar całkowitej zawartości węgla (Total Carbon, TC) w zawieszonych cząstkach aerozolu w czasie rzeczywistym. Urządzenie zostało zaprojektowane z myślą o precyzyjnych pomiarach laboratoryjnych oraz długotrwałym monitoringu środowiskowym.

Analizator TCA-08 nie wymaga stosowania gazów roboczych ani specjalistycznych instalacji gazowych. Brak delikatnych elementów szklanych znacząco zwiększa niezawodność pomiarów aerozoli oraz obniża koszty eksploatacji w porównaniu z tradycyjnymi metodami analizy węgla w aerozolach.

Najważniejsze zalety analizatora TCA-08

  • pomiar Total Carbon (TC) w aerozolach w czasie rzeczywistym,
  • brak konieczności stosowania gazów kalibracyjnych i nośnych,
  • wysoka odporność mechaniczna i stabilność pracy,
  • niskie koszty utrzymania i obsługi,
  • większa elastyczność zastosowań niż w klasycznych analizatorach węgla.

Zastosowania

Analizator aerozoli TCA-08 znajduje zastosowanie w:

  • monitoringu jakości powietrza,
  • badaniach środowiskowych i klimatycznych,
  • analizie emisji przemysłowych,
  • laboratoriach badawczych zajmujących się aerozolami i pyłem zawieszonym,
  • projektach naukowych wymagających ciągłego pomiaru węgla w aerozolach.

Dzięki połączeniu precyzyjnej technologii pomiarowej, prostoty obsługi oraz wysokiej niezawodności, Magee Scientific TCA-08 stanowi efektywne narzędzie do analizy aerozoli i monitoringu całkowitej zawartości węgla w powietrzu.

Aerozole węglowe (carbonaceous aerosols) – kluczowy składnik PM2.5

Aerozole węglowe (carbonaceous aerosols) są niezwykle zróżnicowaną grupą cząstek i bardzo często stanowią największą oraz najistotniejszą frakcję masy drobnego pyłu zawieszonego PM2.5. Liczne badania wykazują, że mają one istotny wpływ na jakość powietrza, widzialność, wymuszanie klimatyczne, procesy powstawania chmur, bilans promieniowania Ziemi oraz zdrowie publiczne.

Z uwagi na swoją skalę i znaczenie, aerozole węglowe są jednym z kluczowych obiektów badań w monitoringu środowiskowym, klimatycznym i zdrowotnym.

Frakcje węgla w aerozolach: OC, EC i TC

Frakcje węglowe w aerozolach są najczęściej dzielone na:

  • węgiel organiczny (Organic Carbon, OC)
  • węgiel elementarny (Elemental Carbon, EC)

Podział ten opiera się zazwyczaj na lotności składników, określanej za pomocą metod termiczno-optycznych. Choć łączny pomiar całkowitej zawartości węgla (Total Carbon, TC) jest zwykle uznawany za wiarygodny, to wyniki rozdziału na OC i EC mogą znacząco różnić się w zależności od zastosowanej metody analizy termicznej.

Różnice te stanowią istotne wyzwanie interpretacyjne w badaniach aerozoli i są jednym z powodów rosnącego znaczenia bezpośrednich i niezależnych metod pomiarowych.

Organic Carbon i Light-Absorbing Carbon (LAC)

Bezbarwne związki organiczne zaliczane do Organic Carbon (OC) zazwyczaj stanowią największą frakcję węgla w aerozolach atmosferycznych, często przekraczając 50% masy PM2.5.

Mniejsza, lecz niezwykle istotna frakcja to węgiel absorbujący światło (Light-Absorbing Carbon, LAC), który obejmuje:

  • Black Carbon (BC)
  • Brown Carbon (BrC)

Frakcje te odgrywają kluczową rolę w pochłanianiu promieniowania słonecznego i mają bezpośredni wpływ na bilans radiacyjny atmosfery oraz procesy klimatyczne.

Dlaczego rozdział frakcji węgla jest tak istotny

Zdolność do identyfikacji i rozdziału poszczególnych frakcji węgla w aerozolach jest niezbędna do:

  • zrozumienia procesów zachodzących w atmosferze,
  • oceny wpływu aerozoli na klimat i zdrowie,
  • opracowywania skutecznych strategii ograniczania emisji,
  • tworzenia rzetelnych polityk środowiskowych i regulacji prawnych.

Dokładne, porównywalne i czasowo ciągłe dane pomiarowe są w tym kontekście absolutnie kluczowe.

Kompleksowe dane dzięki połączeniu Aethalometru i analizatora TC

Połączenie Aethalometru Magee Scientific z analizatorem całkowitego węgla Magee Scientific TCA-08 umożliwia uzyskanie komplementarnych i wysokiej jakości danych dotyczących aerozoli węglowych.

  • Aethalometr dostarcza informacji o absorbującym świetle węglu (BC, BrC),
  • Analizator Total Carbon (TCA-08) zapewnia wiarygodny pomiar całkowitej zawartości węgla (TC) w czasie rzeczywistym.

Takie połączenie pozwala na pełniejsze zrozumienie składu aerozoli, ich źródeł oraz wpływu na środowisko i zdrowie człowieka, zarówno w badaniach naukowych, jak i w systemach monitoringu jakości powietrza.

Specyfikacja techniczna analizatora aerozoli całkowitego węgla – TCA-08

Zasada pomiaru (Measurement Principle)

Analizator TCA-08 wykorzystuje dwa identyczne kanały przepływowe przeznaczone do próbkowania i analizy. Próbka aerozolu jest zbierana na 47-mm filtrze z włókna kwarcowego, umieszczonym w komorze spalania ze stali nierdzewnej.

Po zakończeniu zadanego czasu próbkowania przepływ jest automatycznie przełączany na drugi kanał, podczas gdy pierwszy kanał przechodzi w tryb analizy. Zebrana próbka jest impulsowo (flash) podgrzewana, co powoduje konwersję całego węgla do CO₂.

Powietrze atmosferyczne jest wykorzystywane jako gaz nośny przy niskim natężeniu przepływu. Poziom tła CO₂ w powietrzu otoczenia jest określany przed i po cyklu grzania. Całkowita zawartość węgla (Total Carbon, TC) wyznaczana jest poprzez integrację impulsu CO₂ ponad poziomem tła.

„NO GLASS, NO GAS” – brak szkła i brak gazów

Bez elementów szklanych

  • komory wykonane w całości ze stali nierdzewnej,
  • trwałe ceramiczne elementy grzejne Nichrome,
  • wysoka odporność mechaniczna i długotrwała stabilność.

Bez gazów roboczych

  • wykorzystanie powietrza atmosferycznego jako gazu nośnego,
  • brak potrzeby stosowania gazów specjalnych, kalibracyjnych lub spalających,
  • znaczące obniżenie kosztów eksploatacji i uproszczenie instalacji.

Oznaczanie OC i EC

Dane Black Carbon (BC) z Aethalometru Magee Scientific AE36 są wykorzystywane do wyznaczania węgla elementarnego (EC).
Zawartość węgla organicznego (OC) obliczana jest metodą różnicową:

OC = TC − EC

Relacja pomiędzy BC i EC zależy od:

  • zastosowanego protokołu termicznego,
  • składu aerozolu analizowanego podczas oznaczania EC.

Integracja z Aethalometrem AE36

  • połączenie kablowe,
  • oprogramowanie TCA automatycznie odbiera dane z Aethalometru,
  • możliwość uzyskania komplementarnych danych TC, BC, EC i OC.

Pobór próbek (Sampling)

  • standardowy przepływ: 16,7 SLPM (1 m³/h),
  • zamknięta pętla regulacji przepływu,
  • wbudowana stabilizowana pompa wewnętrzna,
  • standardowy wlot PM2.5 w zestawie,
  • strumień próbki musi być nieskraplający się (RH < 90% w temperaturze urządzenia),
  • zakres wysokości: 0–3000 m n.p.m.,
  • wbudowany czujnik meteorologiczny (ciśnienie, temperatura, wilgotność) do korekcji przepływu do warunków objętościowych otoczenia.

Rozdzielczość czasowa

  • regulowany czas próbkowania i analizy: 15 minut – 24 godziny,
  • ustawienie domyślne: 1 godzina.

Parametry analityczne (Analytical Performance)

  • czułość analityczna: < 0,5 µg C,
  • granica detekcji: < 0,1 µg C/m³ (1 h, 16,7 SLPM),
  • zakres pomiarowy TC: < 0,03 µg/m³ do > 300 µg/m³.

Interfejs operatora

  • 8,4-calowy kolorowy ekran dotykowy,
  • diody LED sygnalizujące status pracy.

Zdalne zarządzanie

  • interfejs sieciowy,
  • zdalny dostęp do danych i konfiguracji,
  • transfer danych w czasie rzeczywistym.

Szybka wymiana komory analitycznej

  • konstrukcja modułowa,
  • łatwy serwis,
  • szybka wymiana filtrów kwarcowych,
  • możliwość wymiany elementów grzejnych.

Specyfikacja fizyczna

  • standardowa obudowa 19” rack mount,
  • wymiary (wys. × szer. × gł.): 42 × 48 × 60 cm,
  • wymagana wysokość dla zespołu wlotowego: 120 cm,
  • masa: 35 kg,
  • zasilanie: 100–240 VAC, 50/60 Hz,
  • pobór mocy:
    • próbkowanie: 100 W,
    • analiza: 600 W (typowo ~1 minuta),
  • wewnętrzna pompa próbkowania:
    • podwójna membrana,
    • silnik DC bezszczotkowy,
    • stabilizowany przepływ,
  • modułowa konstrukcja wewnętrzna,
  • w pełni zamknięta, samodzielna obudowa.

Wymagania instalacyjne

  • zastosowanie wewnętrzne: laboratorium lub pomieszczenia techniczne,
  • montaż w szafie rack lub na blacie,
  • warunki otoczenia: 10–40°C, bez kondensacji.

Akcesoria

  • wlot PM2.5,
  • odporna na wstrząsy i wodę walizka transportowa,
  • kalibrator przepływu powietrza (BGI TetraCal),
  • złączki rurowe,
  • dzielnik przepływu,
  • system linii próbkowania (rury o różnych długościach i krzywiznach, 14/18 mm),
  • kaseta filtracyjna do testów „Clean Air”.

Materiały eksploatacyjne

  • filtry z włókna kwarcowego 47 mm (opakowanie 25 szt.),
  • filtr kasetowy,
  • filtr kapsułowy.

Elementy serwisowe (Exchange Service Components)

  • wkład denudera VOC,
  • zespół komory analitycznej.

Powiązane produkty