La speciazione del carbonio è una pratica analitica di fondamentale interesse in diversi settori e che quindi si applica sia a campioni solidi che liquidi; in particolare, è fondamentale per una caratterizzazione completa delle matrici ambientali.

La presenza di carbonio nelle varie matrici è data dalla somma del Carbonio Organico Totale (TOC) e del Carbonio Inorganico Totale (TIC).

TOC: per “carbonio organico” si intende sia quello presente in forma di composti chimici ben definiti (zuccheri, acidi grassi, idrocarburi, ecc.), sia il carbonio che costituisce i batteri e gli altri microorganismi.

TIC: carbonio presente in forma inorganica (cioè CO2, carbonati e bicarbonati disciolti, e altri ioni come cianuri, cianati e tiocianati)

La determinazione del TOC e TIC è possibile utilizzando due metodi:

1. Metodo A (procedimento indiretto)

Con questo metodo il TOC è ottenuto per differenza tra i risultati delle misurazioni di TC e TIC. Il carbonio totale (TC) presente nel campione non essiccato è convertito in diossido di          carbonio mediante combustione in un flusso di gas contenente ossigeno esente da diossido di carbonio. Per garantire la combustione completa, possono essere utilizzati catalizzatori e/o agenti modificanti. La quantità di diossido di carbonio rilasciata è misurata mediante spettrometria a infrarossi, gravimetria, coulometria, conduttometria, rivelazione della conducibilità termica, rivelazione a ionizzazione di fiamma dopo la riduzione a metano, o altre tecniche idonee. Il TIC è determinato separatamente da un altro sottocampione mediante acidificazione e spurgo del diossido di carbonio rilasciato. Il diossido di carbonio è misurato mediante una delle tecniche summenzionate.

2. Metodo B (procedimento diretto)

Con questo metodo i carbonati presenti nel campione non essiccato sono precedentemente rimossi trattando il campione con acido. Il diossido di carbonio rilasciato dalla fase di combustione successiva è misurato mediante una delle tecniche menzionate nel metodo A e indica il TOC direttamente.

Come detto, la determinazione del TOC è richiesta in molti settori, specialmente quello ambientale. La determinazione del TOC in suoli sospetti di contaminazione, infatti, può dare importanti informazioni sulla possibilità di trasmettere sostanze inquinanti di natura organica alle falde acquifere sottostanti, o anche sulla possibile formazione di sacche di biogas per decomposizione delle sostanze organiche; quest’ultima informazione è notevolmente importante quando si vuole utilizzare un terreno (o un rifiuto solido considerato inerte) per la costruzione di argini e rilevati stradali; oppure è possibile utilizzare il TOC come criterio di accettabilità per i rifiuti da inviare in discarica; oppure la determinazione del TOC offre un sistema molto valido per valutare la concentrazione di biomassa algale, la presenza di carbonio e azoto organico nei reattori di digestione anaerobica, la purezza dei condensati in uscita dalle turbine a vapore.

Questi sono solo alcuni esempi per i quali speciare il carbonio.

Il TIC DISCOVER è l’analizzatore attraverso il quale determinare il TIC utilizzando il Metodo A, in modo completamente automatico.