Uma das questões que torna o trabalho de intrusão de vapor (VI) complicado é o uso de várias unidades de medida, com uma série de medições. Para aprender sobre as unidades mais comumente usadas no VI, continue lendo até o fim.

Unidades de Concentração

A maioria dos dados com os quais consultores ambientais utilizam envolve unidades de concentração como mg/L) ou µg/L para água. Realizar as converções consiste em mover o decimal para três lugares. O que é relativamente fácil, desde que você se lembre da diferença. As concentrações no solo são semelhantes, exceto que os resultados são relatados em termos de mg/kg ou µg/kg. Muitas das medições de concentração para águas subterrâneas e solo são realizadas no laboratório, onde as conversões de unidades são tratadas por um Sistema de Gerenciamento de Informação de Laboratório para Investigação (ILIMS).

Os dados de concentração de ar são relativamente mais complicados por duas razões. Uma delas é que muitos instrumentos de campo, como o detector de fotoionização (PID), fornecem resultados em unidades volumétricas, tipicamente partes por milhão volumétricas (ppmv) ou simplesmente ppm. Isso é conveniente para a comparação com os limites de exposição permitidos (PEL) da OSHA, que normalmente são dados em ppm. No entanto, para valores orientadores de varredura (VISL) da US EPA são relatadas em unidades baseadas em peso, geralmente µg/m³.

Parece estranho que as concentrações de ar sejam relatadas em termos de m³ (1.000L), enquanto que as concentrações de água são relatadas em termos de litros. Considere que o ar pesa cerca de 1.000L tanto quanto a água, e nós consumimos aproximadamente 10.000 vezes mais ar do que água volumetricamente, tornando 1m³ de ar e 1L de água aproximadamente equivalentes do ponto de vista da exposição.

Os instrumentos de laboratório são mais sensíveis do que o PID de campo, quando relatam o ar em unidades volumétricas, normalmente usam partes por bilhão volumétricas (ppbv ou ppb). Isso equivale a 1/1.000 de 1ppm. Mais frequentemente, você estará comparando as concentrações de ar e solo gás com VISL, e você deve solicitar que o laboratório reporte concentrações em unidades baseadas em peso (µg/m³). Mas se você se encontrar comparando dados com diferentes unidades, você precisará de um pouco mais de esforço.

Existem maneiras mais simples de converter unidades de ar, como utilizar a calculadora digital VISL, tais como a calculadora Air Unit C da US EPA. O exemplo abaixo mostra a conversão de benzeno a uma concentração de 10ppm para várias outras unidades, incluindo µg/m³. A temperatura no laboratório quando a amostra foi analisada é geralmente próxima de 25°C Celsius, e você pode supor que eles analisaram a amostra a 1atm de pressão.

Figura 1: Adaptada da US EPA Air Unit Converter.

Se você precisar converter unidades em produtos químicos que não aparecem na calculadora da US EPA, você pode convertê-las com a equação:

µg/m³ = ppbv x 24. 45/MWt

Onde o MWt é o peso molecular do produto químico, assumindo uma temperatura de 25°C e pressão atmosférica normal. A Calculadora VISL da US EPA é uma boa fonte de pesos moleculares e outras propriedades químicas.

A segunda coisa que complica as unidades de concentração de ar é que, ao contrário do solo e da água, o ar é compressível e 1m³ ocupa apenas 1m³ a certa temperatura e pressão. Informações ILIMS do laboratório se ajusta à compressibilidade, mas você precisa fornecer a pressão do recipiente evacuado (ex. Summa Canister^®), a pressão ambiental e temperatura na cadeia de custódia ao enviar as amostras de ar para o laboratório.

Unidades de Pressão

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Na amostragem de intrusão de vapores, pressões são raramente relatadas nas libras por polegada quadrada (psi), mas a conversão entre unidades é a mesma para todos os compostos. As unidades de pressão mais utilizadas na literatura americana de IV, são polegadas de coluna de água (InH₂O, InWC), ou polegadas de mercúrio (InHg). A relação entre pressão e polegadas de líquido originou-se com o manômetro “spirit”, que é um tubo em forma de U cheio de água, mercúrio ou algum outro líquido, como mostrado abaixo.

Figura 2: Adaptado do Guia VI de Nova Iorque 2006.

Esta figura mostra um manômetro “spirit” montado em um sistema de mitigação de radônio ou VI. A tubulação conectada ao lado esquerdo do manômetro passa no interior do tubo montante do sistema e fornece uma leitura simples, barata e precisa de vácuo no tubo montante. Os manômetros de água funcionam bem para pequenas diferenças de pressão, mas um vácuo completo é igual a 407 InH₂O (34pés), tornando os manômetros de água impraticáveis para grandes diferenças de pressão.

Consequentemente, por centenas de anos muitos manômetros, incluindo barômetros meteorológicos, foram preenchidos com mercúrio (Hg). Como o mercúrio é 13,6 vezes mais denso que a água, um vácuo completo corresponde a uma diferença de 29,9in na altura da coluna (29,9 em Hg). Aliás, os manômetros de “água”, incluindo o desta foto, são comumente preenchidos com óleo, que não congela ou evapora, mas isso requer multiplicar em H₂O pela densidade do óleo (aproximadamente 0,8), ou usar um manômetro de óleo, que tem marcas de polegadas a mais de 1in de distância para compensar a diferença de densidade da água.

Aqui estão os fatores de conversão de pressão:

1 Atmosfera =
14,7 libras/polegada2 (psi)
407 polegadas de água (em H₂O, em WC)
29,9 polegadas de mercúrio (em Hg)
101.000 Pascals
101 Kilopascals

O Pascal é uma unidade métrica igual a 1Nm² (Newton por metro quadrado), e é usado mais amplamente na literatura canadense e europeia.

As unidades de pressão mais utilizadas para os trabalhos de VI são em Hg para as pressões de vácuo no recipiente tipo Summa Canister^®, e em H₂O para as pressões de vácuo menores associadas a sistemas de mitigação de vapor. Você pode usar o site ConvertMe.com para pressões e inúmeras outras conversões de unidades.

Outra complicação com as unidades de pressão é a diferença entre as pressões absoluta e manométrica. Se você medir a pressão em um pneu furado com um medidor de pneu convencional, ele irá ler 0psi, apesar do fato de que a pressão dentro e fora do pneu é de 14,7psi mais ou menos, dependendo do clima. A pressão dos pneus está em 0psi “pressão manométrica” (0psig), mas 14,7psi “pressão absoluta” (14,7psia). Não há necessidade de leituras de pressão absoluta de um medidor de pneus, mas isso explica a diferença entre os medidores marcados como “psig” e os medidores marcados como “psia”, e às vezes explica uma aparente discrepância de 14,7psi entre os instrumentos.

Da mesma forma, estritamente falando, o vácuo 29,9 em Hg em uma Summa Canister^® no início da amostragem, poderia ser chamado de 0 em Hg (absoluto) ou -29,9 em Hg (medida), mas a maioria lê 29,9 em Hg. Normalmente se rotulo as leituras do recipiente na papelada de campo como “pressão de vácuo”, de modo que a pressão do recipiente começa em 29,9 em Hg e se move para 0 em Hg à medida que o recipiente se enche.

As unidades de pressão podem ser confusas. Não é por acaso que a pressão barométrica que você escreve em uma cadeia de custódia de ar (aproximadamente 29,9 em Hg) é a mesma que o vácuo inicial em uma Summa Canister^® (também 29,9 em Hg). Ambas as pressões refletem a diferença entre a pressão atmosférica e o vácuo, mas a primeira define zero no vácuo e a segunda define zero na pressão atmosférica. Mas as unidades de concentração e pressão serão mais fáceis de lidar se você entender de onde elas vieram.