Campionatore di profondità per gas disciolti

Abstract

I sistemi di campionamento d’acque per lo studio dei gas disciolti, devono rispondere all’esigenza di mantenere integra la quantità di gas disciolto, in relazione al volume di acqua campionata, e di preservarne la composizione fino all’analisi in laboratorio. Le procedure di campionamento descritte in letteratura si riferiscono quasi esclusivamente a due tipologie di campionatori: a) bottiglie di campionamento tipo Niskin, progettate per il campionamento di acque profonde, ma che non consentono una facile operatività in laboratorio ed un’adeguata conservazione dei gas disciolti dopo il campionamento, soprattutto quando la loro pressione è superiore a quella atmosferica; b) bottiglie di vetro con tappi di gomma e ghiere di alluminio, estraendo i gas disciolti mediante l’immissione di un gas di estrazione, secondo la metodologia descritta in Capasso & Inguaggiato [1998] e Inguaggiato & Rizzo [2004]. In letteratura sono anche riportate metodologie di campionamento, per il prelievo delle acque in profondità, che utilizzano pompe peristaltiche; queste metodologie tuttavia provocano fenomeni di essoluzione e separazione dei gas disciolti, rendendo impossibile un’accurata stima delle quantità di gas disciolti per volume di acqua. Il campionamento di acque profonde, sia marine che lacustri, implica spesso la presenza di volatili disciolti aventi pressioni anche notevolmente superiori a quella atmosferica, con la facile conseguenza di indesiderati effetti di essoluzione precoce e perdita parziale dei gas stessi, poiché tali campioni si trovano a pressione più elevata rispetto a quella della superficie. Essendo, infatti, la concentrazione dei gas disciolti in acqua (Xi) legata alla pressione parziale del gas stesso (Pi), oltre che alla costante di Henry (Khi) (Xi=Pi/Khi), risulta evidente come una diminuzione della pressione rischi di fare raggiungere la sovrassaturazione delle specie gassose, la loro essoluzione e la loro parziale perdita. Quindi risulta di fondamentale importanza prelevare il campione d’acqua, coi gas disciolti, con campionatori in grado d’isolare il campione d’acqua prelevato dalle condizioni di pressione esterne, prevenendo la separazione del gas per depressurizzazione.