Sensori per il petrolio greggio: Monitoraggio della qualità dell’acqua

Perché dovrei misurare il petrolio greggio?

Il termine “petrolio grezzo” indica il petrolio naturale non lavorato. Esistono diverse classi di petrolio greggio e la composizione chimica di ciascuna fonte è leggermente diversa. Non tutto il petrolio greggio presente nell’acqua è il risultato di una fuoriuscita di petrolio causata dall’uomo; molti corpi idrici presentano piccole quantità di infiltrazioni di petrolio. Una fonte stima che ogni anno 500.000 barili di petrolio si riversino nel Golfo del Messico da circa 1.000 punti di infiltrazione.

Grandi concentrazioni di petrolio greggio possono essere pericolose per diverse forme di vita acquatiche; in particolare, gli uccelli possono rimanere impantanati nel petrolio pesante. I pesci sono spesso in grado di nuotare lontano dal problema. A causa delle diverse composizioni chimiche, è difficile stimare la tossicità di basse concentrazioni di petrolio greggio per le forme di vita più piccole. Tuttavia, uno studio elenca i livelli di tossicità acuta (LC50 a 96 ore) come:

• larve e uova da 0,1 a 100 mg/l
• crostacei pelagici (ad esempio gamberi) da 100 a 40.000 mg/l
• crostacei bentonici (ad esempio aragoste) 56 mg/l
• bivalvi (ad es. ostriche) da 100 a 100.000 mg/l
• pesci da 88 a 18.000 mg/l

I cambiamenti nelle tendenze a lungo termine del greggio possono segnalare la necessità di uno studio chimico più dettagliato dell’acqua e delle sue fonti di contaminazione.

Come si misura il petrolio greggio?

Il sensore per il petrolio grezzo di Solinst Eureka Il sensore per il petrolio grezzo di Einstureka è un sensore fluorimetrico. La fluorescenza si verifica quando una molecola assorbe l’energia luminosa a una lunghezza d’onda e poi la emette a una lunghezza d’onda diversa. I sensori fluorometrici emettono luce a una certa lunghezza d’onda e cercano in cambio una lunghezza d’onda diversa e molto specifica. Il problema della misurazione del petrolio greggio è che la risposta della fluorescenza copre un intervallo molto ampio, a seconda della fonte del petrolio (vedi grafico sottostante).

A causa dell’ampia gamma di risposte, non esiste un modo preciso per calibrare un sensore di petrolio greggio. Forse il metodo di calibrazione migliore consiste nel preparare uno standard di concentrazione gravimetrica nota. Lo standard dovrebbe impiegare il tipo di petrolio previsto sul campo, a una concentrazione prossima a quella prevista sul campo.

Un ulteriore problema è rappresentato dal fatto che il petrolio greggio “si logora”. Immaginando un campione di petrolio che galleggia sulla superficie dell’acqua, è facile capire che le frazioni più leggere del petrolio (come i BXT: benzene, xilene e toluene) si volatilizzano nell’atmosfera (da qui l’odore delle chiazze di petrolio). Ciò implica che il miglior metodo di calibrazione consiste nell’analizzare diversi campioni sul campo per verificarne il contenuto di olio, utilizzando il metodo di analisi di laboratorio più adatto al tipo di campione. Se diverse diluizioni del campione vengono poi analizzate con il sensore di petrolio greggio e i risultati sono lineari, una singola calibrazione del sensore sarà sufficiente per le misurazioni sul campo. Tuttavia, se i risultati non sono lineari, è possibile preparare una tabella di calibrazione per far corrispondere le letture del sensore alle concentrazioni che potrebbero verificarsi sul campo.

Cosa devo sapere sulla misurazione del greggio sul campo?

Le incrostazioni sono il problema più grande per i sensori a fluorescenza. Qualsiasi materiale estraneo che si accumula sulla superficie attiva del sensore riduce la quantità di luce emessa o di luce ricevuta, o entrambe. Inoltre, a volte il materiale estraneo potrebbe fornire un falso segnale fluorescendo alle stesse lunghezze d’onda del petrolio greggio. Normalmente, le incrostazioni dovrebbero essere un problema solo nelle installazioni a lungo termine, non nelle rilevazioni quotidiane. Tuttavia, la tendenza del petrolio greggio a formare uno strato galleggiante significa che devi fare attenzione, quando introduci il sensore nell’acqua, a non ricoprirlo di petrolio.