Domaines d’application de l’échantillonnage au moyen de canisters ou de tubes adsorbants pour les COV

Les avantages et les limites de chaque approche

Les « toxiques atmosphériques » organiques volatils (en phase vapeur) ou les « polluants atmosphériques dangereux »  sont surveillés dans de nombreuses zones industrielles et urbaines pour mesurer la qualité de l’air.
Leur volatilité varie du chlorure de méthyle à l’hexachlorobutadiène en passant par les trichlorobenzènes et comprend certains composés polaires et non polaires.
Un certain nombre de méthodes normalisées ont été élaborées pour la surveillance de la qualité de l’air, tant au niveau national qu’international ; en voici quelques exemples :

• Méthode US EPA TO-17 : Détermination des composés organiques volatils dans l’air ambiant par échantillonnage actif sur tubes adsorbants
• Méthode US EPA TO-15 (et son prédécesseur TO-14) : Détermination des composés organiques volatils dans l’air collectés dans des canisters SUMMA et analysés par GC-MS
• ASTM D-6196-03 : Pratique standard pour la sélection des adsorbants, l’échantillonnage et les procédures d’analyse par désorption thermique pour les composés organiques volatils dans l’air.
• ASTM D-5466 : Méthode d’essai normalisée pour la détermination des produits chimiques organiques volatils dans l’atmosphère (méthode d’échantillonnage en canister)
• ISO EN 16017 : Qualité de l’air – Échantillonnage et analyse des composés organiques volatils dans l’air ambiant, l’air intérieur et l’air des lieux de travail par tube adsorbant/désorption thermique/chromatographie en phase gazeuse sur capillaire.
  Partie 1 : échantillonnage par pompage ; Partie 2 : échantillonnage par diffusion.
• ISO EN 16000-6 : Détermination des COV dans l’air intérieur et dans l’air de chambre d’essai par prélèvement actif sur TA Tenax , désorption thermique et chromatographie en phase gazeuse MS/FID.

Compatibilité avec les analytes

Les canisters sont particulièrement utiles pour les composés non polaires très volatils, comme les hydrocarbures en C2 et certains des fréons les plus volatils, tels que CF4 et C2F6. Ces composés présentent un intérêt fondamental pour la recherche environnementale, comme la cartographie de la pollution mondiale, mais sont trop volatils pour être retenus quantitativement par des tubes adsorbants à température ambiante. Cependant, ces composés sont très stables dans les canisters et ne sont pas enclins à l’adsorption sur les surfaces internes ou à la séparation avec le film d’eau adsorbé sur la surface interne du canister.

En revanche, les tubes adsorbants conviennent mieux aux analytes moins volatils (polaires ou non polaires), qui ont tendance à se condenser sur les parois internes des canisters, ou à être sujets à des séparations.
Les applications qui ne fonctionneraient pas bien avec les canisters, et qui sont mieux adaptées aux tubes adsorbants, comprennent les gaz combustibles (par exemple, pour les études des gaz du sol), la plupart des études sur les émissions de matériaux et le profilage des odeurs et des parfums.