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Understanding Carbon Analysis in Aerosol Particles: Techniques and Variants

This informative guide explores various types of carbon aerosols, including Black Carbon (BC), Elemental Carbon (EC), Soot, Organic Carbon (OC), Brown Carbon (BrC), Carbonate Carbon (CC), and Total Carbon (TC). It delves into measurement techniques like the multiangle absorption photometer, aethalometer, and integrating plate method. The processes of optical-thermal analysis and the differences in sampling protocols are also discussed, shedding light on the complexities of carbon analysis in aerosols.

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Understanding Carbon Analysis in Aerosol Particles: Techniques and Variants

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Presentation Transcript

  1. Análise de Carbono

  2. Tipos de aerossol carbonáceo (Petzold et al., 2013) • Black Carbon (BC): Combustão incompleta. Absorvedor de luz e medido por instrumentos com medidas ópticas por atenuação de luz. (Bond et al., 2013) • Elemental Carbon (EC): (BCequivalente, Carbono grafítico) medido com método termal ou óptico termal. • Soot: formação de partículas carbonáceas em processos de combustão de combustível fóssil. • Organic Carbon (OC): Carbono presente nos compostos orgânicos. A massa orgânica (OM) inclue H+O+elementos. Medido por método termal ou óptico termal, porque pode ser diferenciado do BC e EC devido a sua resistência às pequenas temperaturas. • Brown Carbon (BrC, Cmarrom ): é parte do carbono orgânico e absorve luz no intervalo completo do espectro solar, principalmente na faixa do azul. Medido por método óptico. • Carbonate Carbon (CC) é parte do carbono inorgânico. • Total Carbon (TC) é a soma do OC, EC e CC. Medido por método termal e óptico termal.

  3. Técnicas de medida de OC, EC e BC. • multiangle absorption photometer (MAAP) (Petzold and Schönlinner 2004) • modified Cachier method (Cachier et al. 1989) • aethalometer (Hansen et al. 1984) • integrating sphere method (Hitzenberger et al.1996) • TOT (thermal/optical transmission; Huntzicker et al. 1982; Birch and Cary 1996) • integrating plate method (Lin et al. 1973) • TOR (thermal/optical reflectance; Chow et al. 1993) Óptico-termal Óptico • coefficient of haze (COH) (Hemeon et al. 1953)

  4. Rebio Cuieiras Foto: Carina Prado Manaus Porto Velho Rio Amazonas Fonte: Paulo Artaxo

  5. Processo de Amostragem • AmostradorHiVol - ECOTECH Fonte:http:\\www.ecotech.com • Filtro de Quartzo (SiO2) : 250 x 200mm • Filtros pré-queimados 800°C por 8h

  6. Método óptico termal OCEC - SUNSET • Processoóptico – termal : controle de temperatura e atmosfera. Funcionamento do analisador óptico-termal, Sunset Laboratory. Fonte: NIOSH Manual of Analytical Methods.

  7. Diferença de temperatura e tempo de medida entre os protocolos

  8. Termograma para amostra contendo poeira de solo (fonte carbonato) e emissão de diesel. Carbono orgânico (OC), carbonato (CC), pirolítico (PC) e elementar (EC). O último pico é do metano, utilizado na calibração. Fonte: BirchandCary 1996.

  9. Rebio Cuieiras – ZF2 Porto Velho

  10. BC BC

  11. BC BC

  12. Área urbana MAC = 4.7 m2 g-1 em 637nm Petzold and Schomlinner (2004) = 7.8 – 9.2 m2 g-1 Bond andBergstrom (2006) = 6.4 m2 g-1

  13. N: 15 amostras por estação A secção transversal de absorção de massa: 7.3 m2 g-1 na Wetseason 9 m2 g-1 na Dryseason

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