Orlando Moya - Métodos Para Evaluación Cuantitativa de Gases

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

MAESTRIA SISO

HIGIENE INDUSTRIAL II

ORLANDO MOYA F.

TEMA: MÉTODOS PARA EVALUACIÓN CUANTITATIVA DE GASES, VAPORES Y

PARTÍCULAS

NOVIEMBRE DE 2007

ÍNDICE

1. Introducción.....................................................................................................................................3

2. Objetivo.............................................................................................................................................3

3. Métodos para evaluación cuantitativa de gases, vapores y partículas....................33.1 Muestreo de aire y tipos de muestreo.........................................................................3

3.1.1 Muestreo personal versus área.............................................................................33.1.2 Muestreo recogido versus integrado..................................................................3

3.2 Instrumentos para muestreo de aire............................................................................43.2.1 Tren de muestreo.......................................................................................................43.2.2 Mecanismos de colección para gases y vapores...........................................4

3.3 Muestreo Integrado de Aire.............................................................................................43.4 Monitores Pasivos................................................................................................................4

3.4.1 Precipitadores Electroestáticos.............................................................................53.4.2 Impactadores de Inercia..........................................................................................53.4.3 El Chocador...................................................................................................................53.4.4 Bombas de Succión...................................................................................................5

3.5 Muestreadores de Aire.......................................................................................................63.5.1 Calibración....................................................................................................................63.5.2 Parámetros de calibración......................................................................................7

3.6 Instrumentos para lectura directa de gases, vapores y partículas...................73.6.1 Monitores de gases combustibles........................................................................73.6.2 Limites de explosividad (LEL/UEL).......................................................................8

3.7 Diseño monitores de gases (instrumento).................................................................83.8 Interpretación de las Lecturas........................................................................................83.9 Medidores de Oxigeno.......................................................................................................9

3.9.1 Detectores culombiométricos...............................................................................93.9.2 Detectores polarográfica.......................................................................................10

3.10 Monitores De CO................................................................................................................103.11 Tubos Calorimétricos de Lectura Directa.................................................................103.12 Otros Artefactos de Lectura Directa de Colorímetros..........................................103.13 Espectofómetros y Espectrómetros............................................................................113.14 Cromatógrafos de Gas.....................................................................................................113.15 Muestreo................................................................................................................................12

4. Conclusiones......................................................................................................................................14

5. Bibliografía..........................................................................................................................................14


1. Introducción

Los Higienistas Industriales son responsables de la evaluación y control de peligros asociados con la salud ocupacional de los trabajadores en los lugares de trabajo. Para la evaluación y control de los peligros de inhalación, los higienistas comparan la concentración medida de un químico suspendido en el aire, con un límite de exposición reconocido. Los métodos estandarizados para la colección de muestras de aire han sido desarrollados para asegurar que información exacta y completa sea recogida.

2. Objetivo

Conocer diferentes métodos y equipos para evaluación cuantitativa de gases, vapores y partículas.

3. Métodos para evaluación cuantitativa de gases, vapores y partículas

3.1 Muestreo de aire y tipos de muestreo

El muestreo de aire es usado para evaluar la exposición del empleado, asistir en el diseño o evaluación de medidas de control, y estar acorde con documentos conformes con regulaciones gubernamentales. Estas muestras objetivo definen el tipo de muestra de aire seleccionado.

3.1.1 Muestreo personal versus área

El muestreo de aire personal es el método preferido de evaluación de exposición del trabajador a químicos suspendidos. El trabajador posee un mecanismo de muestreo que recoge una muestra de aire. El mecanismo de muestreo esta localizado tan cerca como sea posible para la zona de respiración del trabajador, entonces los datos recogidos estrechamente aproximados a la concentración inhalada. El muestreo de aire en el área puede ser usado para evaluar concentraciones de fondo, localizar fuentes de exposición, o evaluar la efectividad de las medidas de control.

3.1.2 Muestreo recogido versus integrado

Muestras atrapadas son recogidas para medir la concentración aerotransportada de una sustancia sobre un corto periodo de tiempo (usualmente menos de 5 minutos). Muestras personales o atrapadas en área son usadas para identificar concentraciones pico o techo.

Las muestras atrapadas solas son raramente usadas para estimar un promedio de exposición de un tiempo ponderado de 8 horas de los empleados. Esto es porque ellos no cuentan el tiempo entre muestras. Sin embargo, ellos pueden ser usados como un método adicional para determinar si es necesario un muestreo más extensivo.

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3.2 Instrumentos para muestreo de aire

Hay dos categorías de equipos para muestreo de aire: instrumentos de lectura directa, y mecanismos de colección de muestras.

3.2.1 Tren de muestreo

Los mecanismos de colección de muestras de aire están hechos de cinco componentes básicos: un orifico de entrada de aire, un mecanismo de colección, un medidor de flujo de aire, una válvula de control de velocidad de flujo, y una bomba de succión. El aire entra, por el tren de muestreo a través del orificio y el químico es colectado en un medio de colección el cual es un filtro. La velocidad del flujo de aire es seteado usando la válvula de control de velocidad.

3.2.2 Mecanismos de colección para gases y vapores

Gases y vapores son fluidos sin forma que ocupan completamente un espacio recipiente. Una sustancia es considerada un gas si este es su estado físico normal bajo condiciones de presión barométrica y temperatura estándar (70 F y 760 mm Hg). Un vapor es la fase gaseosa de una sustancia que bajo condiciones estándar existe como un líquido o un sólido en equilibrio con su vapor.

En algunos casos, un químico puede existir como ambos un gas o vapor y una partícula sólida al mismo tiempo. Gases y vapores se comportan similarmente. Ellos siguen las leyes del gas ideal en que sus volúmenes son afectados por cambios en la temperatura y presión. Ellos se mezclan libremente con la atmósfera general y rápidamente forman mezclas homogéneas con otros gases.

3.3 Muestreo Integrado de Aire

El muestreo integrado de aire involucra la extracción de un gas o vapor de un flujo de aire, seguido por un análisis de laboratorio. Normalmente, se utilizan dos técnicas de extracción: absorción y adsorción.

Absorción. En la técnica de absorción, un gas o vapor se remueve de un flujo de aire a medida que éste pasa a través de un líquido de absorción. El líquido puede ser altamente soluble y no reactivo con el gas o vapor, ó puede contener un agente reactivo. Los dispositivos para absorción incluyen botellas de lavado de gases, los dispositivos en espiral o helicoidales y los dispositivos por burbujeo.

Adsorción. El muestreo para sustancias gaseosas no solubles o no reactivas es comúnmente realizado usando tubos empacados con adsorbente granular como el carbón activado o sílica gel. El gas o vapor es retenido o adsorbido, no modificado física y químicamente, en la superficie del adsorbente para extracción y análisis posterior de laboratorio. El carbón activado es el absorbente sólido más utilizado para adsorber vapores orgánicos.

3.4 Monitores Pasivos

El monitor pasivo permite el muestreo personal sin la utilización de bombas de muestreo. Los tubos Sorbent se utilizan como bombas de muestreo par aponer aire a través del material absorbente. Los monitores pasivos permiten una difusión pasiva. Difusión es el paso de moléculas a través de una barrera semipermeable. Esto ocurre porque las moléculas tienden a moverse de un área

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de alta concentración un área de baja concentración. Si el ambiente de concentración de partículas de un gas o vapor es mayor que la concentración dentro del monitor, las moléculas del gas o vapor se esparcirán a lo largo de la barrera dentro del monitor y serán recogidos por un material absorbente.

3.4.1 Precipitadores Electroestáticos

Los precipitadores electrostáticos usan una carga eléctrica para remover las partículas del aire de muestra. Mientras las partículas pasan a través del conductor eléctrico de alto voltaje adquieren otra carga y son atraídas a un electrodo de carga opuesta. La recolección eficiente incrementa cuando con el paso de las partículas a través del recolector, entonces los precipitadores son usados casi siempre en series. Los precipitadores electrostáticos son usados cuando la el volumen de la muestra de aire es larga, una alta recolección eficiente es requerida para partículas muy pequeñas (por ejemplo el humo), aquí la posibilidad de usar un filtro de alta temperatura.

3.4.2 Impactadores de Inercia

Los impactadores de inercia recolectan partículas impactándolas sobre una superficie. Si un obstáculo hace que una corriente de aire se desvíe del recorrido recto, las partículas de la corriente de aire tienden a abandonar la corriente de aire e impactarse sobre el obstáculo. Los obstáculos incluyen papel filtro, vidrio, acero inoxidable, y en el caso del muestreo de bioaerosol, ágar nutriente. La eficacia de recolección de este método es afectada por la masa de las partículas, el tamaño y la forma del obstáculo, así como por la velocidad del aire.

3.4.3 El Chocador

El chocador es uno de los métodos más viejos de muestreo de partículas. Se utiliza en situaciones donde el número de partículas debe expresarse en millones de partículas por pie cúbico aire (mpppc). Los chocadores utilizan el mismo método de recolección de partículas que el Impactador de inercia, excepto que las partículas son recolectadas en un líquido (usualmente agua). El aire es traccionado a lata velocidad en un frasco lleno de líquido mediante una boquilla de vidrio o chorro. Las partículas chocan sobre una capa plana o en el fondo del frasco, pierden su velocidad y son atrapadas en el líquido. Los chocadores no recolectan bien partículas pequeñas.

3.4.4 Bombas de Succión.

Las Bombas de Succión son responsables del movimiento de aire a través del tren de muestreo. Para seleccionar el tipo de bomba que se ajusta a las necesidades de un tipo particular de muestreo, uno debe considerar la tasa de flujo de aire requerida, la facilidad de la bomba para usarse, y lo adecuado de la bomba para usarse en un medio ambiente potencialmente peligroso o inflamable. Las bombas de flujo bajo se utilizan para muestreo de tubo absorbente sólido. Las bombas de flujo alto se utilizan para muestreo de filtro, ciclón y choque.

3.5 Muestreadores de Aire

La selección del método de muestreo depende de algunos factores:• El objetivo• Las características físicas y químicas

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• La presencia de otros químicos• La precisión y exactitud requerida• Portabilidad y facilidad de la operación• Costos, confiablidad• Tipo de muestreo y duración

Los métodos de muestreo estandarizados poseen toda la información necesaria para muestrear un determinado químico en el aire. Los procedimientos analíticos se encuentran en el Manual de Métodos Analíticos de NIOSH, en los Métodos de muestreo de aire de la Asociación de Salud Pública Americana y en el Manual de Información Química de la OSHA. El método de muestreo usado depende de las recomendaciones del laboratorio que se ha seleccionado para el análisis de las muestras. El laboratorio debe tener experiencia en métodos de muestreo en higiene industrial y debe estar acreditado por AIHA e involucrado en el Programa de Aprovechamiento de Ensayos Analíticos de NIOSH. Los volúmenes recomendados de las muestras de aire son una guía importante a seguir.

3.5.1 Calibración

Las bombas de succión usadas para muestreo de aire pueden ser calibradas para el flujo de aire recomendado en el método de muestreo. La calibración es crítica debido a que la determinación del volumen de la muestra de aire depende de la tasa de flujo y el tiempo que transcurre.

Hay dos categorías de dispositivos de calibración: primaria y secundaria.

Los dispositivos primarios proveen una medición directa del flujo de aire. Ellos incluyen calibradores de burbuja, botellas Mariotti y espirómetros.Los dispositivos de calibración secundarios proveen mediciones indirectas del flujo de aire y deben ser periódicamente calibrados con un dispositivo de calibración primaria. Ellos incluyen rotámetros, medidores de pruebas húmedos y medidores de test secos.

Calibración Secundaria: Medidor de ensayo húmedo

Un típico medidor de ensayo húmedo es un tambor dividido, la mitad sumergido en un líquido (normalmente el agua), con las aperturas en el centro y periferia de cada cámara radial. El Aire o gas entran al centro y fluyen dentro de un compartimiento, causando la subida y giro de la cámara. El número de revoluciones hechas por la cámara se graba en un dial.

Calibración Secundaria: Medidor de gas seco

Un medidor de gas seco, similar al medidor de gas doméstico, consiste en dos fuelles conectados por válvulas mecánicas y un dispositivo contador. Al llenar el aire una bolsa vacía, este mecanismo empata con otro.

Calibración Secundaria: Rotámetro de precisión

Un rotámetro consiste en un flotador, o pelota que se mueve libremente en un tubo delgado vertical. El Aire es empujado a través del tubo para que la pelota suba hasta encontrar el equilibrio entre la fuerza de gravedad y la fuerza del aire subiendo. La velocidad de flujo es determinada por la lectura de la altura del flotador en una escala numérica adjunta.

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La escala numérica del rotámetro no tiene ningún significado hasta que se haya calibrado con un dispositivo de calibración primario. Un medidor de burbuja de jabón es usualmente usado como un dispositivo de calibración primaria. Primero, una bomba de muestreo de aire, se calibra con el medidor de burbuja de jabón. Entonces un rotámetro se ata al tren de muestreo para determinar qué señal de la escala relaciona a esta proporción de flujo. Los Rotámetros son parte de una bomba de muestreo de aire, no son rotámetros de precisión y no debe usarse para propósitos de calibración. Ellos proporcionan sólo una indicación aproximada de la proporción del flujo de aire.

3.5.2 Parámetros de calibración

Temperatura y presión. El volumen aéreo es afectado directamente por temperatura y presión. Si las condiciones durante muestreo de aire son apreciablemente diferentes de ésos durante la calibración, entonces un factor de corrección debe ser utilizado al calcular la muestra el volumen aéreo (el volumen de campo).

Probando y el Error Analítico

Una vez los resultados de la muestra aéreos se reciben del laboratorio analítico y los promedios tiempo-pesados son calculados debe haber un margen calculado y el error analítico) y puede calcularse usando la fórmula lo siguiente.

Almacenamiento de registro

El higienista debe documentar el test correlacionando los datos recogidos, con las normas gubernamentales permisibles. Los archivos deben incluir la identidad del equipo y dispositivos que se usó, la calibración, los procedimientos y resultados obtenidos.

3.6 Instrumentos para lectura directa de gases, vapores y partículas

La concentración de muchos gases, vapores y partículas en el aire pueden ser medidas y leídas a través de instrumentos de lectura directa u otros dispositivos de medida y muestreo. El higienista puede leer la concentración de manera digital o análoga a través de dispositivos calorimétricos, por observación el nivel bajo o intenso del color que se presenta.

3.6.1 Monitores de gases combustibles

Estos instrumentos se basan en uno de dos principios: el cambio en la resistencia de un conductor subjetivo que intercambia calor por el gas de combustión, o el cambio de conductividad eléctrica de un semiconductor oxido metálico en presencia de un gas combustible.

3.6.2 Limites de explosividad (LEL/UEL)

Cuando proporciones de vapores combustibles, son mezcladas con el aire y está presente una fuente de ignición, puede ocurrir un incendio o una explosión. Si el rango de la concentración sobrepasa, cuando esto ocurre, es llamado la explosión o incendio. El nivel bajo de este rango es llamado límite inferior de explosividad y cuando el nivel es alto es llamado límite superior de explosividad.

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El rango de explosividad o incendio y los límites inferior y superior son expresados en porcentaje de volumen. Si la atmósfera se encuentra por encima del UEL disuelta con aire fresco, podría traer una mezcla entre el rango de inflamabilidad o explosividad, de tal manera que ninguna atmósfera de gas inflamable o explosivo cerca o por encima de UEL podría ser considerada como un significante peligro de explosión.

3.7 Diseño monitores de gases (instrumento)

Existen tres diferentes tipos de detección que los monitores de gases combustibles están basados. En el primer tipo de monitor de gases combustibles, el dispositivo tiene un filamento revestido con un catalizador que se calienta, parte de un wheat-stone bridge circuit, que causa la combustión del el gas, generando calor. El calor liberado causa un cambio en la resistencia eléctrica del filamento, produciendo un desbalance en el circuito que puede ser medido eléctricamente y transferido a una concentración.

En el segundo tipo de medidor de gases combustibles, un MOS sensor adsorbe el contaminante de la atmósfera y la conductividad eléctrica de el sensor es cambiada como un resultado. Otra vez, el cambio en conductividad eléctrica es transferida a una concentración de gas combustible. La precisión del sensor MOS da un componente determinado que puede ser alterado por un cambio en la temperatura de la superficie externa del sensor que atrapa una resistencia heated imbedded in the MOS bead.

En el tercer tipo de instrumento, la atmósfera con el gas combustible sobre un filamento caliente, otra vez parte de un What Stone bridge circuit. El cambio en la conductividad térmica de la atmósfera como un resultado de la presencia de un gas combustible causa un cambio de temperatura en el filamento y de esta manera la resistencia eléctrica. Este desbalance en el circuito puede ser transferido a la concentración.

3.8 Interpretación de las Lecturas

El usuario de cualquier instrumento debe estar completamente familiarizado con las precauciones necesarias. Los usuarios de un medidor de gas combustible deben ser concientes de la interferencia de gases y vapores, y puede crearse una discrepancia en la respuesta del instrumento. Si el indicador del medidor se vuelve alrededor del UEL y permanece ahí; esta presente un gas o vapor con una concentración explosiva. Si el medidor sube rápidamente y luego baja a cero por diferentes razones allí existe una concentración alrededor del UFL o una mezcla de gases que carece de suficiente oxígeno para combustionar.

Solventes con Alto Punto de Ignición

Aunque es relativamente fácil para opera un indicador de gas combustible, para detectar un gas o vapor inflamable, estos instrumentos tienen algunas limitaciones. Ellos responden a vapores de combustibles dentro de la celda detectora. Si la presión de vapor de un combustible líquido es relativamente baja en la temperatura de la sala, una concentración relativamente baja será indicada. Si un recipiente cerrado contiene un líquido contaminante es calentado la concentración de vapor crecerá y la concentración de la sustancia en la

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atmósfera del contenedor que originalmente estaba bajará bastante, puede incrementar y favorecerla explosión.

Interferencias

La interferencia de gases y vapores puede afectar seriamente a la respuesta del instrumento. Las instrucciones de los fabricantes de los instrumentos deber ser seguidas cuidadosamente porque altas concentraciones de hidrocarburos clorados o gases ácidos puede causar depreciación en la lectura en medidores de tipo de combustión donde están presentes elevadas concentraciones de combustibles. Varias de estas interferencias pueden no afectar las lecturas directamente pero pueden corroer los elementos del detector.

3.9 Medidores de Oxigeno

Aunque el oxígeno no tiene un nivel de exposición ocupacional específico, en nivel en aire del lugar de trabajo debe ser medido a menudo, particularmente en las áreas incluidas donde la combustión u otros procesos pueden utilizar encima del oxígeno disponible. Exceso del oxígeno de la operación oxiacetilénica u oxhídrica de la llama se debe también supervisar para prevenir un riesgo de incendios. En muchas localizaciones, tales como minas, túneles de las bocas, u otros espacios confinados, el contenido en oxígeno puede convertirse bajo bastante para ser peligroso para la vida. En tales situaciones, es necesario determinar el contenido en oxígeno del aire. Además, es necesario tomar una muestra para determinarse si los gases combustibles están presentes en concentraciones peligrosas. Los monitores de lectura directa del oxígeno son peso ligero pequeño, y fáciles de utilizar. Estos instrumentos utilizan generalmente una célula culombiométrica o polarográgica para detectar el oxígeno. Algunos instrumentos que confían en la característica paramagnética del oxígeno molecular están también disponibles comercialmente.

3.9.1 Detectores culombiométricos.

Los detectores culombiométricos confían en la medida de la corriente que fluye en un electrolito entre dos electrodos, mantenida en una diferencia controlada del voltaje, como resultado de una reacción oxidación-reducción en la célula del detector. El flujo actual se traduce a una concentración llevada aire del contaminante que experimenta la oxidación o la reducción, la célula lo más comúnmente posible usada del detector para el oxígeno es una célula culombiométrica, que tiene una membrana semipermeable que permita selectivamente que el oxígeno incorpore a la célula.

3.9.2 Detectores polarográfica

Los detectores confían en dos parámetros: la capacidad del compuesto del interés químicamente de ser oxidado o de ser reducido en un electrodo en un potencial de electrodo dado, y el paso de tarifa determinación de la descarga de iones en un microelectrodo que es determinado por la difusión. Los detectores polarográficos se utilizan para medir el monóxido del oxígeno y de carbono en aire ambiente.

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3.10 Monitores De CO

Uno de los peligros más insidiosos del gas tóxico de una atmósfera industrial son monóxido de carbono. Inodoro, insípido, y descolorido, el monóxido de carbono puede ser mortal incluso en concentraciones pequeñas. El monóxido de carbono puede ocurrir en muchas áreas incluyendo características del gas y de la utilidad, garajes, estaciones de autobuses, altos hornos altos de las cámaras acorazadas de las alcantarillas, hornos de hogar abierto y minas. Los instrumentos más comunes utilizan una célula potenciométrica o culombiométrica. El voltaje o la corriente que resulta se traducen a una concentración, con la remuneración de la temperatura descompuesta en factores adentro.

3.11 Tubos Calorimétricos de Lectura Directa

Los dispositivos calorimétricos de lectura directa utilizan la reacción de un contaminante aerotransportado con un agente color que produce para rendir una longitud de la mancha o una intensidad del color, que se pueden leer directamente para proporcionar un valor medio instantáneo o tiempo de pesado de la concentración de ese contaminante. El tubo y la divisa colorimétricos del detector son utilizados extensamente por los higienistas industriales y otros profesionales de salud. Su simplicidad de la operación, el coste inicial bajo, y la disponibilidad de los tipos múltiples para la detección de contaminantes numerosos hacen estos dispositivos populares para el uso del campo. Sin embargo, como casi todos los instrumentos de lectura directa, estos dispositivos son limitados si aplicabilidad, especificidad, y exactitud.

3.12 Otros Artefactos de Lectura Directa de Colorímetros

Ambas insignias pasivas y activas del indicador colorimétrico se afianzan en el gas contaminante o vapor reactor con un reactivo indicado para producir un cambio uniforme del color en la porción de reactivo de la insignia(placa). En algunos artefactos, el color cambia como una función de tiempo así como también de concentración, entonces el usuario debe notar la duración de la exposición y referirse a una conjugacion entre la intensidad del color contra el tiempo para una concentración dada el contaminante. El color puede ser comparado contra un comparador de color, el cual proporciona una referencia de intensidad del color para un número dado de horas de ppm.

3.13 Espectofómetros y Espectrómetros

Un número de instrumentos de lectura directa se basan en características de absorción de electromagnetismo, radiación infrarroja, visible o ultravioleta. Los dispositivos usados para medir muchos compuestos orgánicos y vapor de mercurio se basan en este principio.

Analizadores infrarrojos. Muchos gases y vapores, orgánicos e inorgánicos, absorben ciertas frecuencias características de radiación infrarroja. Esta propiedad y el espectro resultante pueden ser usados para identificar y cuantificar compuestos en el aire que se absorban en la región de infrarrojo. Esto incluye a muchos compuestos, excepto las moléculas biatómicas de

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Hidrógeno, Nitrógeno y Oxígeno. Una fuente de emisión infrarroja en el analizador emite todo el rango de frecuencias infrarroja. El material del que está construida la celda puede absorber ciertas frecuencias y así los límites de las frecuencias pueden ser usados.

ESPECTROMETROS FOTOACÚSTICOS. Instrumentos de lectura directa que no son portátiles, ni operados por batería, pero que son fácilmente transportables son los espectrómetros foto acústicos. Estos instrumentos se basan en la absorción de una banda característica de longitudes de onda dentro de una celda de detección. La absorción de la radiación infrarroja causa calentamiento ligero así como la expansión del gas contenido en la celda. La medida del cambio de presión en la celda se convierte en un una concentración del contaminante en la celda. La medida es específica solo si, los otros contaminantes presentes no absorben la radiación infrarroja en la misma banda de longitud de onda.

ANALIAZDORES ULTRAVIOLETA. Así como muchos compuestos orgánicos absorben longitudes de onda características de radiación infrarroja, hay también un número de compuestos que absorben longitudes de onda características de radiación ultravioleta. Mientras que la absorción de radiación infrarroja por una molécula depende de la existencia de un momento bipolar en la molécula que causa la excitación de emisiones rotacionales y vibracionales de la molécula, la radiación ultravioleta causa excitación electrónica de los átomos y moléculas (algunas veces suficiente para causar ionización, como en el detector de ionización) en longitudes de onda ultravioleta características de los compuestos.

3.14 Cromatógrafos de Gas

La cromatografía es un método de separación de mezclas complejas. En un cromatógrafo de gas, los componentes de una mezcla volátil migran diferencialmente a través de una columna de separación, transportados por un gas que pasa a través de la columna. El alcance de separación depende de las propiedades físicas y químicas de las moléculas a ser separadas, la naturaleza de las columnas de separación, su temperatura y la relación de flujo de gas conductor. De manera óptima la migración diferencial toma lugar y cada componente se separa como una sustancia distinta. La detección de los componentes separados ocurre cuando el gas de arrastre sale de la columna. La detección en cromatógrafos de gases portátiles se realiza mediante ionización de flama, fotoionización, captura de electrones, ionización de argón, fotometría de flama y detectores de conductividad térmica. El análisis cuantitativo para un componente específico requiere la separación del componente de los otros compuestos de la muestra y la identificación y cuantificación usando un detector calibrado.

3.15 Muestreo

Estrategia

Las investigaciones preliminares y los campos de estudio iniciales, ayudaron a identificar peligros potenciales a los cuales los trabajadores podrían estar expuestos. La próxima tarea es idear una estrategia de muestreo para determinar la intensidad de la exposición, la fuente de peligro y los suficientes controles en el lugar. En el plan, debe estar considerado las fuentes de error, la deseada precisión y exactitud de las medidas y el grado de confianza necesaria para la interpretación de los resultados.

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Que y cómo muestrear.- Lo primero y principal clave que hay que mantener en mente es que las muestras deberían representar la exposición de los trabajadores. Dediciones a cerca de cual químico evaluar debe estar basada tanto en factores como cantidades y métodos de uso; reportes de los trabajadores de experiencias adversas; preocupaciones referentes a alta toxicidad, volatilidad, carcinogenicidad, o teratogenicidad y el porcentaje presente en las mezclas.

Donde muestrear.- Es usado monitoreo personal para evaluar la exposición actual de un individuo, muestreando para agentes específicos en la vecindad inmediata del trabajador durante el tiempo que dure el proceso que preocupa o el límite apropiado de exposición ocupacional (tal como TWA, STEL o ceiling). El dispositivo de muestreo es adherido directamente al empleado y es vestido o llevado durante el período de muestreo, reflejando los movimientos del trabajador en relación a la fuente de contaminación durante los dos períodos: de trabajo y de descanso.

Quien muestrea.- Si la determinación inicial indica la posibilidad de exposición excesiva a concentraciones ambientales de sustancias tóxicas, deberían efectuarse mediciones de las más altas exposiciones de los empleados. Esto puede ser determinado observando el punto de liberación y seleccionando al empleado que esté más cercano de contaminante en cuestión.

Debe ser considerada la dirección del movimiento del aire dentro de un cuarto de trabajo cuando se evalúan las potenciales exposiciones de los trabajadores.

Cuando muestrear.- Si la temperatura varía ampliamente de una estación a otra, con las ventanas abiertas durante una estación y no la otra, entonces el muestreo debe hacerse en ambos periodos. O en este caso, debido a que ocurre mayor dilución del contaminante con las ventanas abiertas, se debe monitorear el peor caso de exposición con las ventanas cerradas. Si se usa acondicionamiento de aire, los niveles de contaminante pueden ser bastante constantes durante el año.

Que tiempo muestrear.- El volumen de aire muestreado y la duración de muestreo se basa en la sensibilidad del procedimiento analítico o el instrumento de lectura directa, la concentración estimada de aire y el estándar OSHA o el TLV para ese agente en particular. Nuevamente deben consultarse el Manual de Métodos Analíticos NIOSH o un laboratorio analítico acreditado.

Que observar durante la muestra.- El mantenimiento de un registro preciso es esencial para la interpretación correcta de los resultados de muestreo de aire. Los registros fundamentales incluye el tiempo total de muestreo; la tasa de flujo de la bomba, tanto al inicio como al final del periodo de muestreo; ubicación del área o identificación de la persona que está siendo monitoreada; y una descripción del proceso que se evalúa.

Quien debe manejar el muestreo. Aunque el muestreo de aire y el uso del equipo de monitoreo de aire puede ser a primera vista simple hay muchas consideraciones que tienen que ser equilibradas cuando se traza la estrategia de muestreo y la interpretación de resultados, y es a menudo dar juzgamientos previos dados por la experiencia. Por eso es crucial que estos muestreos conduzcan a ser adecuadamente planificados y supervisados por un profesional en Higiene Industrial. Ellos deben conocer los potenciales de error y asegurar la correcta calibración, mantenimiento y el uso de equipo de muestreo. Ellos deben estar familiarizados con los problemas potenciales y ser capaces de resolverlos cuando éstos ocurren. Ellos deben estar enterados de las limitaciones no solamente del muestreo, conocer como integrar la observación y entrevistas con medidas cuantitativas, y conocer cuando no es necesaria la muestra. La estrategia inicial de muestreo debe guiar a fomentar preguntas o contradicciones

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y alterar el plan total. Una evaluación comprensiva del lugar de trabajo depende del juicio del higienista industrial

Requiere exactitud y precisión. La muestra significa una parte solamente del ambiente y para tomar las mediciones, deducir conclusiones sobre el todo. En todas las metodologías de muestreo, existen ambos error sistemático y al azar para considerar que pueden afectar la interpretación de resultados y por lo tanto, el juicio final sobre el ambiente de trabajo como un todo.

Exactitud: exactitud concierne a la relación entre el valor de medida y el valor real. Para una medida exacta, esta deberá estar cercana al calor real.

Precisión: precisión es el grado de concordancia entre los resultados obtenidos por mediciones repetitivas en las mismas condiciones y bajo los mismos parámetros dados. Esto es posible para mediciones precisas pero no exactas y viceversa.

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4. Conclusiones

El conocer diferentes métodos para evaluación cuantitativa de gases, vapores y partículas, nos permite definir de manera clara, el mecanismo de evaluación idóneo, para controlar de manera eficaz, la concentración de sustancias tóxicas a la que estaría expuesto un trabajador, en un determinado puesto de trabajo.

Existe una variedad de métodos y equipos de evaluación cuantitativa de gases, vapores y partículas, los cuales serán aplicados dependiendo de lo que se requiera monitorear.

La concentración de muchos gases, vapores y partículas en el aire pueden ser medidas y leídas a través de instrumentos de lectura directa u otros dispositivos de medida y muestreo.

Es preciso idearse una estrategia de muestreo a fin de determinar variables fundamentales para determinar valores precisos de medición y establecer los controles suficientes en el lugar de trabajo.

5. Bibliografía

Información proporcionada en clase por Francisco Salgado – Métodos para Evaluación cuantitativa de gases, vapores y partículas, Chapter 17, Direct Reading Instruments for Gases, Vapors, and Particulares. – Chapter 16, Air Sampling.

http://www.msa.es/index.php?id=253&L=4

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Orlando Moya - Métodos Para Evaluación Cuantitativa de Gases