Section 3 : Appareillage

3.1 Ligne d'échantillonnage
3.2 Équipement nécessaire pour la préparation et la récupération des échantillons

Ligne d'échantillonnage des composés organiques semi-volatils

Buse: Buse à extrémité incurvée pointue et effilée, en acier inoxydable 316 ou en Incoloy 825, de diamètre intérieur d'au moins 4,76 mm (3/16 po). Utiliser une buse en quartz ou en un matériau équivalent lorsqu'il faut prélever l'échantillon à une température élevée ou en présence de gaz corrosifs.
Sonde: Sonde en verre borosilicaté ou en quartz, munie d'une gaine protectrice en acier inoxydable, d'un élément chauffant et d'un indicateur de température, pouvant maintenir le gaz à sa sortie à une température de 120 ± 14°C (248 ± 25°F) ou à une température suffisante pour prévenir toute condensation. Lorsque des limitations de longueur ou de résistance interdisent l'utilisation d'une sonde en verre, on peut utiliser une sonde en matériau inerte comme le téflon, sans soudure, à l'intérieur de la gaine protectrice. Il faut utiliser une sonde refroidie à l'eau en présence de gaz très chauds qui risquent d'endommager l'ensemble buse-sonde.
Tube de Pitot: Tube de Pitot type S (Stausscheibe), étalonné, fixé à la sonde.
Indicateur de température: Thermocouple ou autre dispositif de mesure de la température pouvant mesurer à 1,5 % près la température minimale absolue dans la cheminée. Ce dispositif doit être monté sur la sonde. En présence de gaz très chauds, il faut prévoir une protection et une aspiration suffisantes pour éviter toute baisse de température résultant de pertes par radiation.
Préséparateur (facultatif): On peut monter un petit cyclone en verre borosilicaté après la sonde et avant le séparateur principal afin de prélever les grosses particules. Le cyclone prévient l'accumulation prématurée de matières particulaires dans le séparateur principal et permet de prolonger la période de prélèvement. La température du cyclone dans l'enceinte des séparateurs doit être maintenue à une température de 120 ± 14°C.
Porte-filtre: Porte-filtre en verre borosilicaté, muni d'un support à filtre en matériau inerte. Le support, qui est constitué d'un disque perforé en téfIon, doit empêcher toute fuite sur la circonférence du filtre. La température du porte-filtre dans l'enceinte des séparateurs doit être maintenue à 120 ± 14°C.
Séparateur principal de particules: Utiliser un filtre en fibre de verre ou en fibre de quartz, ne renfermant aucun liant organique et pouvant piéger au moins 99,95 % des particules de 0,3 μm de fumée de phtalate de diéthyl-2 hexyle à l'essai, conformément à la méthode D2986-71 de l'ASTM.
Élément chauffant de l'enceinte des séparateurs: Dispositif de chauffage pouvant maintenir dans l'enceinte une température de 120 ± 14°C (248 ± 25°F) ou toute autre température nécessaire pour prévenir l'obstruction du filtre. L'enceinte des séparateurs doit être munie d'un thermocouple ou d'un autre appareil de mesure de la température pouvant détecter des variations de température à 3°C près (5°F).
Module de préparation de (échantillon de composés organiques: Cette partie de la ligne d'échantillonnage comprend un condenseur en forme de serpentin, un piège garni d'un adsorbant et un piège à condensat. Le condenseur sert à refroidir à moins de 20°C (68°F) la température des gaz de cheminée sortant du porte-filtre. Le piège garni d'un adsorbant doit être suffisamment grand pour contenir 30 à 40 g de résine polymérique poreuse Amberlite XAD-2 et doit comporter un puits pouvant loger un thermocouple destiné à mesurer la température de l'échantillon de gaz qui y pénètre.

Assembler le module de façon que le courant gazeux circule verticalement de haut en bas dans la résine XAD-2 jusque dans le piège à condensat. Employer un piège suffisamment grand et conçu de façon à éviter qu'il y ait formation de bulles ou entraînement du condensat dans les impingers.

Utiliser une pompe péristaltique ou une pompe submersible pour faire circuler le liquide de refroidissement dans le piège garni de XAD-2 et dans le condenseur. On peut utiliser l'eau glacée du bain des impingers comme liquide de refroidissement.

Tous les éléments du module de préparation des composés organiques (condenseur, piège garni de XAD-2 et piège à condensat) doivent être en verre borosilicaté. Ces éléments ne sont pas vendus dans le commerce; il faut les fabriquer à partir de la verrerie de laboratoire existante.

Impingers: La ligne d'échantillonnage comprend trois impingers Greenburg-Smith montes en série. On modifie le deuxième et le troisième impingers en remplaçant leur extrémité et les plaques d'impact qu'ils comprennent normalement par un tube en verre de 12,7 mm (0,5 po) de diamètre interne se prolongeant jusqu'à 12,7 mm (0,5 po) du fond de l'impinger. On plonge les impingers dans un bain de glace pendant le prélèvement de l'échantillon. Le premier impinger renferme un volume connu d'éthylène glycol, le deuxième est vide, tandis que le troisième contient un poids connu de gel de silice.
Pompe à vide: Pompe à vide, étanche, pouvant maintenir une vitesse d'échantillonnage isocinétique tout en aspirant continuellement une portion des gaz de cheminée dans la ligne d'échantillonnage. La ligne de transfert sous vide reliant le dernier impinger à la pompe est munie d'un indicateur de vide d'une précision de ± 12,7 mm (0,5 po) de mercure (Hg). Le robinet de réglage approximatif et le robinet de réglage de précision de la ligne de transfert sous vide servent à régler le débit d'échantillonnage.
Compteur à gaz par voie sèche: Compteur à gaz, étalonné, muni d'indicateurs de température à l'entrée et à la sortie, ou d'un dispositif de compensation pour la température. Les indicateurs de température doivent avoir une précision de ± 3°C (± 5,4°F).
Diaphragme: Diaphragme étalonné, relié à la sortie du compteur à gaz par voie sèche.
Manomètres différentiels: Manomètres différentiels, comme des manomètres à tube incliné ou des appareils de précision équivalente, pouvant mesurer la pression dans le tube de Pitot et la chute de pression dans le diaphragme avec une précision de ± 0,13 mm (0,005 po) de H₂O sur l'échelle de 0 à 25 mm (0 à 1 po) de H₂O et permettant de mesurer, à 1,27 mm (0,05 po) de H₂O près, des différences de pressions (ΔP) supérieures à 25 mm de H₂O. Il faut utiliser un manomètre plus précis pour des ΔP inférieures à 1,27 mm de Hg (0,05 po de H₂0).
Baromètre: Baromètre à mercure, baromètre anéroïde ou autre type d'appareil permettant de mesurer la pression atmosphérique à 0,35 kPa près (2,5 mm ou 1 po de Hg). On peut également se servir de la valeur de la pression atmosphérique fournie par la station météorologique locale, mais il faut alors apporter une correction pour tenir compte de l'altitude du site d'échantillonnage, soit en soustrayant 0,35 kPa (2,5 mm ou 0,1 po de Hg) pour chaque 30 mètres (100 pieds) au-dessus de la station météorologique ou en ajoutant 0,35 kPa (2,5 mm ou 0,1 po de Hg) pour chaque 30 mètres (100 pieds) au-dessous de celle-ci.

Brosse pour la sonde: Brosse en nylon de longueur et de diamètre adéquats pour nettoyer la sonde. La brosse doit être munie de rallonges en acier inoxydable ou en téflon. La nettoyer avant de s'en servir sur le terrain.
Flacons-laveurs: Des flacons-laveurs en téflon sont nécessaires pour ajouter les solvants de récupération. Ne pas utiliser de flacons-laveurs en polyéthylène, car les solvants organiques pourraient en extraire des contaminants organiques.
Récipients pour les échantillons: Utiliser des bouteilles en verre ambré, à large col, pour conserver les solutions de rinçage constituées d'hexane et d'acétone. Les bouchons filetés doivent être garnis d'un revêtement intérieur en téflon. Bien nettoyer les bouteilles et les bouchons. Vérifier les bouteilles en verre ambré avant de les utiliser sur le terrain. Il faut des bouteilles de 500 ml et de 1000 ml.
Boîtes de Pétri: Boîtes de Pétri en verre pour conserver et transporter les filtres. Nettoyer les boîtes de Pétri avant de les utiliser sur le terrain.
Garniture en téflon: Feuille de téflon devant servir de garniture à l'intérieur des bouchons filetés. Nettoyer cette garniture avant de l'utiliser sur le terrain.
Ruban et manchons en téflon: Il faut utiliser du ruban en téflon pour sceller la circonférence du porte-filtre et les raccords sphériques en verre. Pour ce faire, il faut un ruban de 12,7 mm (0,5 po) et un ruban de 25,4 mm (1 po) de largeur. Les manchons en téflon servent à sceller les raccords effilés des impingers.
Laine de verre: Utiliser de la laine de verre ou de la laine de quartz pour boucher l'extrémité en verre non fritté du piège garni d'un adsorbant. Nettoyer la laine avant de l'utiliser sur le terrain.
Feuille d'aluminium: Utiliser une feuille d'aluminium pour envelopper le filtre chargé et pour couvrir les extrémités non fermées de la ligne d'échantillonnage. Nettoyer la feuille d'aluminium avant de l'utiliser.
Autres éléments: Autres éléments en verre, comme les éprouvettes graduées, les bouchons et les capuchons en verre et les entonnoirs. Les nettoyer avant de les utiliser sur le terrain. Il faut aussi des pincettes (en acier inoxydable ou en téflon) et des gants en plastique jetables. Ne pas utiliser de gants en latex ou des gants dont la surface intérieure est poudrée.

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Date de modification :: 2013-06-18

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