L’Osservatorio Climatico Italiano “Ottavio Vittori” al Monte Cimone (ICO-OV) si trova sulla vetta più alta dell’Appennino Settentrionale. Grazie all’orizzonte completamente libero, l’alta quota e la grande distanza dalle principali fonti di inquinamento, ICO-OV rappresenta un sito strategico per studiare le caratteristiche chimico-fisiche e la climatologia della troposfera libera nel bacino dell’Europa meridionale e del Mediterraneo settentrionale.
Per le sue caratteristiche l’ICO-OV è classificato come stazione globale dal programma Global Atmosphere Watch (GAW) dell’Organizzazione meteorologica mondiale (WMO).
Dal 1996 l’ISAC-CNR (Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima del Consiglio Nazionale delle Ricerche) effettua il monitoraggio in continuo dei composti clima-alteranti, della radiazione solare e dei parametri meteorologici. Le misurazioni della concentrazione atmosferica di un’ampia gamma di VOC alogenati sono iniziate nel 2003 dall’Università di Urbino, con un sistema TD-GC/MS Markes-Agilent, completamente automatizzato per il funzionamento in continuo.
Per i gas che sono quantitativamente intrappolati, la tecnica di adsorbimento su fase e desorbimento in GC/MS fornisce un’elevata qualità dei dati. Tuttavia i composti perfluorocarburi più volatili e radiativamente attivi risultano difficili da intrappolare rendendone difficile la misurazione.
Il sistema di preconcentrazione Medusa supera queste limitazioni estendendo il range applicativo ai composti più volatili e reattivi.
Il cuore di Medusa è l’estremità fredda Polycold “Cryotiger” in grado di mantenere una temperatura di -175˚C, utilizzando un semplice compressore monostadio con un refrigerante a gas misto proprietario e di raffreddare conduttivamente due trappole a circa -165˚C.
Ciascuna trappola può essere riscaldata resistivamente in modo indipendente a qualsiasi temperatura da -165˚C a +200˚C o più, mentre l’estremità fredda rimane fredda.
L’uso di due trappole con ampi intervalli di temperatura programmabili, insieme allo sviluppo di appropriati materiali adsorbenti, consente di separare efficacemente gli analiti desiderati dai gas più abbondanti che interferirebbero con la separazione cromatografica o il rilevamento in massa, come: N2, O2, Ar, H2O, CO2, CH4, Kr e Xe.
È importante sottolineare che le doppie trappole consentono, inoltre, di purificare gli analiti dai composti interferenti mediante distillazione frazionata e rifocalizzazione dalla trappola più grande del primo stadio (T1) su una trappola più piccola (T2) a temperature molto basse, le iniezioni risultanti nel sistema GC/MS generano dati accurati e riproducibili.
Intrappolando e desorbendo gli analiti a temperature molto basse, la gamma di composti che possono essere quantificati viene notevolmente estesa, evitando potenziali reazioni tra analiti e trappole che si potrebbero verificare a temperature più elevate.