Lectura directa de gases y vapores

Introducción

El rápido desarrollo industrial y el uso y manejo cada vez más frecuente de productos químicos tóxicos e inflamables en la industria de transformación, así como la creciente preocupación por la seguridad industrial y salud ocupacional por parte de los organismos gubernamentales, han conllevado a la creación de una serie de instrumentos para detectar gases y vapores, así como aparatos para el monitoreo de cuerpos hídricos que alertan inmediatamente cuando las concentraciones sobrepasan los parámetros aceptables.

Para determinar la presencia de gases o vapores, se usan analizadores fijos y portátiles de lectura directa. Los analizadores fijos se usan exclusivamente para el interior de las instalaciones industriales que requieren un monitoreo continuo.

El uso de los analizadores portátiles de lectura directa surgió ante la necesidad de realizar análisis rápidos en el campo, debido a accidentes ambientales eventuales o para recolectar información sobre los valores relativos a la salud ocupacional y seguridad industrial.

Cabe resaltar que en este trabajo sólo se abordarán las consideraciones relacionadas con el uso de instrumentos portátiles.

Lectura directa de gases y vapores

La lectura directa de los instrumentos permite determinar rápidamente la concentración de gases y vapores en el aire. Esta lectura se puede definir en aparatos en los que el instrumento toma las muestras y análisis directamente y la información necesaria se puede leer en una pantalla o mostrador o indicador.

Un instrumento de lectura directa ideal deberá ser capaz de muestrear el aire en el lugar de trabajo o de la ocurrencia del accidente, y definir la concentración de las sustancias muestreadas.

Los aparatos colorimétricos de lectura directa se valen de las propiedades químicas de un contaminante que produce coloración al entrar en contacto con un agente químico. El indicador colorimétrico o tubo detector, cuya principal aplicación es indicar la concentración de gases o vapores a través del cambio de coloración, es una técnica de detección ampliamente usada en las industrias, áreas de seguridad, estudios sobre salud ocupacional y en la atención de accidentes ambientales. Este instrumento se ha hecho muy popular debido a la simplicidad de su operación, el bajo costo inicial y la versatilidad para la detección de innumerables contaminantes. Sin embargo, como todos los instrumentos, también tiene limitaciones de aplicación, especificación y precisión que el usuario debe conocer para evitar eventuales errores de interpretación.

El sistema de tubo detector colorimétrico está compuesto por dos elementos básicos: la bomba detectora de gases y los tubos colorimétricos indicadores (tubos reactivos).

Las bombas detectoras de fuelle o de pistón pueden succionar un volumen fijo de aire (generalmente 100 cm3) con sólo una bombeada. El tubo detector es de vidrio herméticamente sellado y contiene materiales sólidos granulados como sílice gel, alúmina o piedra pómez impregnados con una sustancia química que reacciona cuando el aire que atraviesa el tubo contiene un contaminante específico o un grupo de contaminantes.

Principio de operación

Antes de iniciar la medición, se debe probar la hermeticidad de la bomba detectora de gases. Para este fin, se deberá seguir la siguiente secuencia de operaciones:

a. comprimir toda la bomba detectora de gases o bomba de fuelle (pliegues);

b. tapar con el dedo el lugar donde se insertará el tubo reactivo (cabeza de la bomba);

c. sin quitar el dedo de la cabeza de la bomba, abrir la mano;

d. si el pliegue regresa, entonces hay fuga de aire en la bomba de fuelle.

Interpretación de resultados

La lectura en los tubos reactivos es relativamente simple y se puede observar directamente a través del cambio de coloración indicado en la escala graduada impresa en el cuerpo del tubo. Por lo general, la unidad de medida está indicada en ppm (partes por millón).

Para algunos tubos reactivos que no poseen escala, se debe aspirar un volumen suficiente de muestra (indicado en las instrucciones de uso) que permita que el color de la capa reactiva logre la coloración patrón indicada en el tubo. En ese caso, el valor de la concentración será inversamente proporcional al número de aspiraciones.

Cuando el cambio de color no es homogéneo, se considera el valor de lectura de mayor extensión obtenida en el tubo.

Limitaciones y consideraciones

Antes de realizar la medición, es muy importante leer las instrucciones de uso del tubo reactivo que se usará para poder conocer la coloración final obtenida en el tubo después de la lectura, así como las posibles interferencias con otras sustancias, temperatura y humedad.

La desventaja de los tubos detectores es el bajo nivel de exactitud y precisión. El National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) ha probado y certificado tubos detectores sometidos a sus ensayos. Los valores relativos de precisión fueron de 35% a 50% del límite de exposición.

Las bajas o altas temperaturas retardan o aceleran la reacción química que se produce en el interior del tubo y, en consecuencia, el tiempo de respuesta, lo que influye directamente en la veracidad de los resultados. Para reducir este problema, se recomienda mantener los tubos en lugares ventilados.

Las altas temperaturas aceleran la reacción y pueden causar un problema de decoloración de la capa reactiva sin que el contaminante esté presente. Esto también puede ocurrir en los tubos aún no usados. Por ello, los tubos se deben almacenar a temperaturas moderadas o inclusive refrigerar para prolongar su vida útil.

Algunos tubos reactivos poseen una capa prefiltrante para eliminar la humedad u otras sustancias que pueden interferir en la medición. Las instrucciones de los fabricantes incluyen factores de corrección que se utilizarán cuando la humedad interfiere en las mediciones realizadas.

Las sustancias químicas usadas en los tubos se deterioran con el tiempo. Por lo tanto, se debe observar el periodo de validez indicado en sus embalajes (de uno a tres años).

Cada tubo detector está

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