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https://hdl.handle.net/20.500.12008/51268
Cómo citar
| Título: | Implementation of traceability to measurements of air pollution |
| Autor: | Almirón, Florencia |
| Tutor: | Sega, Michela Medina, Mariela |
| Tipo: | Tesis de doctorado |
| Palabras clave: | Trazabilidad, Metrología de gases, Mezclas de gases de referencia, Contaminación del aire |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| Contenido: | CHAPTER 1. INTRODUCTION -- 1.1. Climate Change and the Role of Carbon Dioxide and Carbon Monoxide -- 1.1.1. Climate change -- 1.1.2. The Impact of CO2 on Climate Change -- 1.1.3. The Role and Consequences of CO -- 1.1.4. The Need for Continuous Monitoring and Measurement -- 1.2. Metrological traceability and the International System of Units (SI) -- 1.3. Reference gas mixtures -- 1.3.1. Definition of a reference gas mixture -- 1.3.2. Gas mixture primary reference material -- 1.3.3. Gas mixture certified reference material -- 1.4. Gravimetry -- 1.5. Methods for determining or checking the composition of reference gas mixture -- 1.5.1. Calibration Curve -- 1.5.2. Two-point calibration with bracketing – bracketing -- 1.5.3. Single-point exact-match calibration (SPEM) -- 1.6. Gas chromatography -- 1.6.1. Thermal conductivity detector (TCD) -- 1.6.2. Flame ionization detector (FID) -- 1.7. Method validation -- 1.7.1. Precision -- 1.7.2. Accuracy -- 1.7.3. Selectivity -- 1.7.4. Range -- 1.7.5. Linearity (Regression) -- 1.7.6. Robustness -- 1.7.7. Uncertainty -- CHAPTER 2. JUSTIFICATION AND OBJECTIVES -- 2.1. Justification -- 2.2. General objective -- 2.3. Specific objectives -- CHAPTER 3. METHODOLOGY -- 3.1. Materials -- 3.2. Planning stage of a reference gas mixture -- 3.3. Preparation of a gas reference mixture -- 3.3.1. Cylinder conditioning and emptying -- 3.3.2. Preparation of a gas mixture CRM -- 3.3.3. Preparation of a gas mixture PRM -- 3.4. Homogeneity evaluation -- 3.5. Long term stability evaluation -- 3.6. Evaluation of short-term stability -- 3.7. Value assignment of a reference gas mixture -- 3.7.1. CRM certification -- 3.7.2. PRM certification -- 3.8. Comparison of methods for determining the composition of reference gas mixtures -- 3.8.1. Calibration curve method -- 3.8.2. Bracketing method -- 3.8.3. SPEM method -- 3.9. Software -- 3.9.1. XLGENLINE -- 3.9.2. CCC Software -- 3.9.3. GravCalc2 -- CHAPTER 4. RESULTS AND DISCUSSION -- 4.1. Preparation and characterization of CO in N2 CRM -- 4.1.1. Preparation of CO in N2 CRM -- 4.1.2. Characterization of CO in N2 CRM -- 4.2. Preparation and characterization of CO2 in N2 CRM -- 4.2.1. Preparation of CO2 in N2 CRM -- 4.2.2. Characterization of CO2 in N2 CRM -- 4.3. Preparation and gravimetric uncertainty of CO2 in N2 PRM -- 4.3.1. Gravimetric preparation of CO2 in N2 -- 4.3.2. Purity assessment of CO2 and N2 -- 4.3.3. Calculation of molar masses -- 4.3.4. Calculation of gravimetric uncertainty -- 4.3.5. Comparison of results obtained with software GravCalc2 -- 4.4. Verification of CO2 in N2 PRM -- 4.5. Homogeneity -- 4.6. Long term stability evaluation -- 4.7. Short-term stability evaluation -- 4.8. Certification of CRMs and PRM -- 4.8.1. Certification of CRMs -- 4.8.2. Certification of PRM of CO2 in N2 -- 4.9. Bracketing method analysis -- 4.10. SPEM method analysis -- 4.11. Calibration curve analysis -- 4.12. Comparison of results between XLGENLINE and CCC software -- CHAPTER 5. CONCLUSIONS -- CHAPTER 6 -- PERSPECTIVES -- CHAPTER 7. APPENDIX -- CHAPTER 8. REFERENCES |
| Resumen: | La contaminación del aire es un problema global crítico, con el monóxido de carbono (CO) y el dióxido de carbono (CO2) desempeñando roles significativos tanto en la degradación ambiental como en los riesgos para la salud pública. La medición precisa de estos gases es esencial para el monitoreo de la calidad del aire, el cumplimiento de normativas y la mitigación del cambio climático. Sin embargo, lograr mediciones confiables y comparables a nivel internacional requiere una trazabilidad metrológica sólida, materiales de referencia bien caracterizados y procedimientos de calibración estandarizados.
Esta tesis se centra en la implementación de la trazabilidad metrológica en las mediciones de contaminación del aire mediante el desarrollo y certificación de mezclas de gases de referencia. Se prepararon un Material de Referencia Primario (PRM) para CO2 y Materiales de Referencia Certificados (CRMs) para CO y CO2 utilizando métodos gravimétricos, lo que garantiza la trazabilidad directa al Sistema Internacional de Unidades (SI). El estudio incluye una evaluación exhaustiva de la homogeneidad, la estabilidad a corto y largo plazo, y la incertidumbre de medición, así como una comparación detallada de los métodos de calibración, incluyendo curvas de calibración, bracketing de dos puntos y calibración exacta en un solo punto (SPEM).
Los resultados confirman que las mezclas de gases de referencia de alta precisión pueden producirse y mantenerse de manera confiable, mejorando significativamente la calidad y la consistencia de las mediciones de contaminación del aire. Además, los hallazgos destacan los factores clave que influyen en la estabilidad de las mezclas de gases, en particular los efectos de adsorción y desorción en las paredes de los cilindros y las variaciones de temperatura durante el almacenamiento y transporte. Al fortalecer las capacidades metrológicas en el análisis de gases, esta investigación respalda evaluaciones ambientales más precisas, mejora la confiabilidad de los datos sobre la contaminación y contribuye al desarrollo de políticas de calidad del aire basadas en evidencia. |
| Editorial: | Udelar. FQ |
| Citación: | Almirón, F. Implementation of traceability to measurements of air pollution [en línea]. Tesis de doctorado. Montevideo : Udelar. FQ, 2025 |
| Título Obtenido: | Doctor en Química |
| Facultad o Servicio que otorga el Título: | Universidad de la República (Uruguay). Facultad de Química |
| Licencia: | Licencia Creative Commons Atribución - No Comercial - Sin Derivadas (CC - By-NC-ND 4.0) |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de posgrado - Facultad de Química |
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