Ottimizzazione del sistema di diluizione dinamica per la produzione di miscele dinamiche di gas

The dynamic dilution system of the INRiM laboratory "Gravimetric mixtures and organic analysis" is used to generate ready-to-use gas mixtures with the desired mole fraction, starting from a more concentrated gas mixture (premixture) and a matrix gas. This work aims to describe the work done and the results obtained from the optimization of the dynamic dilution system for the generation of gas mixtures with known mole fraction and isotopic composition of carbon dioxide in a matrix gas of nitrogen or synthetic air. The dynamic dilution system in the optimized version will be used to speed up the procedure for the calibration of the Non-Dispersive InfraRed analyzers (NDIR), the analytical verification of the CO2 molar fraction of the gas mixtures with the calibrated NDIR, and the determination of the isotope composition of δ 13C in the CO2 of the mixtures with the Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) instrument. The focal point of the present Technical Report was to establish the needed times to reach a stable response of the NDIR readings for the generated gas mixtures, considering the different input flow rates to the mixing chamber.

Il sistema per la diluizione dinamica in uso presso il laboratorio “Miscele gravimetriche e analisi organica” dell’INRiM consente di generare miscele di gas pronte all'uso alla frazione molare desiderata, partendo da una miscela di gas maggiormente concentrata (o premiscela) e da un gas matrice. Questo lavoro ha lo scopo di descrivere il lavoro svolto e i risultati ottenuti dalla messa in funzione e ottimizzazione del sistema di diluizione dinamica per la generazione di miscele gassose a frazione molare e composizione isotopica note di biossido di carbonio, in matrice di azoto o aria sintetica. Il sistema di diluizione dinamica nella versione ottimizzata sarà usato per la taratura di analizzatori a infrarossi non dispersivi (NDIR), per la verifica analitica della frazione molare di miscele gassose di CO2 mediante l’NDIR tarato e per la determinazione della composizione isotopica (δ13C) in miscele di CO2 mediante lo spettrometro FTIR (Fourier-Transform Infrared Spectroscopy). Il sistema ottimizzato consentirà di ridurre i tempi e il consumo di gas nelle suddette procedure di taratura e verifica. Il punto focale del presente RT è stato quello di stabilire i tempi necessari per raggiungere una risposta stabile delle letture dell’NDIR per le miscele gassose generate, considerando le diverse portate di ingresso alla camera di miscelazione.