CONTROLLO DELLE ACQUE POTABILI PROBLEMATICHE RELATIVE ALLA MISURA DELLA TEMPERATURA DEI CAMPIONI E AL LORO TRASPORTO

Mantenere ad una determinata temperatura il campione prelevato serve a preservarlo da eventuali decadimenti che potrebbero invalidare i risultati delle analisi di laboratorio che su di esso verranno effettuate

 Il trasporto dal luogo del prelievo all’accettazione del laboratorio  la permanenza presso l’accettazione  il trasferimento dall’accettazione al laboratorio L’intervallo tra il momento del prelievo del campione e quello dell’analisi in laboratorio comprende:

La misura della temperatura è un atto tecnico assai semplice, ma in quanto “atto tecnico” ricade nelle competenze di personale di laboratorio adeguatamente formato ed istruito

Anche se l’atto in se è molto semplice, non è possibile, per vari motivi, affidarlo a personale amministrativo o non di laboratorio.

Non sono quindi praticabili soluzioni che prevedano verifiche dirette della temperatura prima dell’arrivo dello stesso in laboratorio

Occorre quindi garantire la conservazione dei campioni alla temperatura corretta attraverso la messa a punto di una procedura adeguata.

Andranno quindi stabilite precise modalità di trasporto mediante l’impiego di contenitori termici che consentano il mantenimento della temperatura entro i limiti di accettabilità richiesti. Dovranno inoltre essere stimati i tempi di percorrenza necessari per il trasporto

La procedura così predisposta deve essere opportunamente validata attraverso prove eseguite in condizioni controllate ma assolutamente aderenti alla vera realtà operativa

La temperatura potrà poi essere monitorata mediante l’impiego di misuratori/registratori di temperatura (datalogger)

MISURATORI DI TEMPERATURA

Esistono vari tipi di misuratori di temperatura basati su differenti fenomeni fisici

Termometro a liquido Sfrutta il fenomeno fisico della dilatazione termica di un liquido che si manifesta al variare della temperatura Un tempo si usava il mercurio, oggi il galistano (miscela eutettica di gallio, indio e germanio)

Termometro a gas Si basa sulla legge di Stevino (misura della pressione entro un fluido) Viene usato solo in ambiente laboratoristico (non ARPA)

Termistore il sensore di tale tipo di termometro converte la temperatura in un segnale elettrico. Sfrutta il fenomeno della variabilità della resistenza elettrica di un materiale con la temperatura. I termistori sono composti da materiali semiconduttori

Termoresistenze funzionano in base allo stesso principio dei termistori. A differenza di quest’ultimi le termoresistenze sono composte da conduttori metallici (ad esempio Platino)

Termometro a termocoppia la termocoppia è costituita da una coppia di conduttori elettrici di differente materiale uniti tra loro in un punto detto “giunto caldo”, ed è il punto nel quale viene applicata la temperatura da misurare. L’altra estremità è detta “giunto freddo”.

Se tra i due giunti vi è una differenza di temperatura si instaura anche una differenza di potenziale elettrico (effetto Seebeck).

La relazione tra la differenza di temperatura e la differenza di potenziale prodotta non è lineare (relazione polinomiale)

Termometro a raggi infrarossi la misura della temperatura avviene senza contatto attraverso l’utilizzo della radiazione infrarossa emessa da un corpo. Non è possibile effettuare misure su superfici che riflettano, inoltre la temperatura letta è quella della superficie

Tutte le misurazioni eseguite con uno strumento, quindi anche le misure di temperatura, sono affette da una incertezza che può dipendere da molti fattori: può essere ridotta, ma non può essere eliminata

Paradossalmente possiamo dire che l’incertezza associata alla misura è il modo migliore di conoscere la grandezza cui la misura si riferisce.

 Incertezza dovuta alla ripetibilità delle letture del termometro (precisione della misura)  Incertezza dovuta allo scarto tra il risultato della misura ed il “valore vero” della stessa (esattezza della misura) All’incertezza concorrono fondamentalmente due contributi

Il primo contributo può essere ridotto, ad esempio affinando la tecnica di misura Il secondo è ineliminabile in quanto è una caratteristica del sistema e della procedura di misura. Può essere corretto (agendo, se possibile, direttamente sullo strumento, o matematicamente, sul risultato della misura)

È fondamentale conoscere l’incertezza della misura soprattutto quando la stessa è vicina al valore limite Se, ad esempio, è richiesta la conservazione del campione a 4 ± 1 °C, è necessario che la temperatura dello stesso non esca dall’intervallo 3 ÷ 5 °C

Dobbiamo quindi necessariamente disporre di un termometro con un’incertezza inferiore ad 1 °C, (altrimenti solo il risultato 4 sarà accettabile in quanto 3 e 5 potrebbero essere rispettivamente 2 e 6 tenendo conto del’incertezza di 1 grado) quindi occorrerà un termometro che legga almeno il decimo di grado (risoluzione 0,1 °C)

La misura della temperatura va effettuata solo quando si sia raggiunto l’equilibrio termico tra il termometro e l’oggetto del quale si vuole misurare la temperatura

Alla conoscenza dell’incertezza del termometro, o meglio, delle misure di temperatura effettuate con il termometro, si perviene unicamente con la taratura del termometro stesso

Cosa è la taratura Tarare uno strumento vuol dire trovare la relazione tra l’indicazione fornita dallo strumento e la grandezza di riferimento nota utilizzata per la taratura stessa (CAMPIONE PRIMARIO)

Cosa non è la taratura un operazione “magica” che garantisce da sola la bontà delle misurazioni effettuate

Come si esegue Un modo per eseguire la taratura consiste nel confrontare la risposta dello strumento in taratura con quella, nota e certificata, di uno strumento di riferimento

A conclusione delle operazioni di taratura saranno note:  la risposta dello strumento (scarto rispetto al “valore vero”)  l’incertezza della risposta dello strumento

Eseguita la taratura occorre valutare se lo strumento è idoneo per l’utilizzo previsto (ad esempio confrontando l’incertezza con quella ritenuta accettabile)

L’incertezza così determinata sarà associabile ai risultati delle misure che saranno effettuate con lo strumento. Es. a 15 °C lo strumento fornisce una lettura di 13,5 °C con un’incertezza pari a 0,5 °C Quando leggeremo 13,5°C sapremo che la temperatura vera sarà dentro l’intervallo 14,5 ÷ 15,5 °C