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• Kristian Moreta

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“MUESTREADORES ACTIVOS (MEDICIÓN DE CONTAMINACIÓN DEL AIRE)”

MUESTREADORES ACTIVOS DESCRIPICIÓN

• Requieren de energía eléctrica para bombear el aire a muestrear a través de un medio de colección físico o químico. El volumen adicional de aire muestreado incrementa la sensibilidad, por lo que pueden obtenerse mediciones diarias promedio.

GENERALIDADES Los muestreadores activos se clasifican en BURBUJEADORES (gases) e IMPACTADORES (partículas); dentro de estos últimos, el más utilizado actualmente es el muestreador de alto volumen “HighVol” (para PST, PM10 y PM2.5).

Existen técnicas de muestreadores activos disponibles y validadas para casi todos los principales contaminantes atmosféricos, tanto de material particulado (PST, PM10, Pb, etc.) como de contaminantes gaseosos (NO2, SO2, O3, etc.) a excepción del CO. Cada una de estas técnicas está bien establecida y muchas de ellas se utilizan ampliamente como parte principal de las redes de monitoreo global.

LOS MUESTREADORES ACTIVOS MÁS UTILIZADOS ACTUALMENTE -Burbujeadores acidimétricos para SO2

-Método de filtración para partículas suspendidas totales PST. -Método gravimétrico de altos volúmenes (high volumen gravimetric method HVGM) -Método gravimétrico de partículas totales y fracción respirable de la EPA.

BURBUJEADORES ACIDOMÉTRICOS DE SO2

Tubo en el extremo superior que tiene un absorbedor, con este se toma aire de los alrededores

Contaminante SO Burbujear el contaminante en el tren de muestreo

X

Reloj Manómetro (mmHg) Tren de muestreo

Fuente de energía de 110V Pila para medio frío

ENTRA EL AIRE EL CUAL SE HACE BURBUJEAR EN EL FONDO DEL MISMO

AZUFRE Y LA DEL MEDIO NITRÓGENO

CUANDO SE VA A RECOGER SOX EL RESPECTIVO TUBO SE METE EN LA PILA CON HIELO

SE INACTIVA PARA EL MUESTREO DEPENDIENDO DEL CONTAMINANTE A RECOGER

Ventajas

Desventajas

• Fáciles de operar • Confiables • Proporcionan base de datos de mediciones • Deducir tendencias a largo plazo

• • • •

Cantidad de muestras pequeñas Caros Complejos Sustituidos por mostradores automáticos

Método de filtración para PST y PM10 Método de filtración para PST y PM10

REDMA (Red Manual de Monitoreo Atmosférico del SIMAT, sistema de monitoreo atmosférico de la Ciudad de México).

Los equipos de medición con los que cuenta la REDMA son muestreadores (semiautomáticos)

para medir partículas suspendidas totales (PST), partículas menores a 10 micrómetros (PM10)

Las muestras de PST y PM10 Son colectadas sobre un filtro para la obtención del peso del depósito

En su análisis químico se determinan componentes metálicos, sulfatos y nitratos.

La medición se realiza cada 6 días para evitar el sesgo estadístico que presenta el muestreo cotidiano.

Método gravimétrico de altos volúmenes (HVGM)

Es un equipo que succiona una cantidad medible de aire ambiente hacia una caja de muestreo a través de un filtro durante un periodo de 24 horas.

CONSTA BÁSICAMENTE • Bomba de vacío • Marco de sujeción del filtro

• Empaques • Adaptador del marco • Registrador del flujo • Controlador del tiempo

Método gravimétrico de altos volúmenes (HVGM)

PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN

El aire es obligado a pasar por un filtro de baja resistencia con un flujo de cerca de 1,5 m3 /min (aprox. 2000 m3/día)

Es muy importante la calibración del dispositivo para medir el flujo y el acondicionamiento del filtro antes y después de ser expuesto al muestreo.

La concentración de la masa de las PST se calcula por medio de la diferencia de pesos del filtro antes y después del muestreo y el total del flujo del aire.

VENTAJAS

DESVENTAJA

Bajo costo.

Debido a su diseño tiende a ocurrir una colección incompleta cuando se tienen condiciones de viento alto y gran cantidad de partículas entre 50 – 100 um.

Alta durabilidad.

Fácil operación técnica del aparato.

Método gravimétrico para partículas totales y fracción respirable, (según EPA)) Un muestreador de alto volumen es un equipo que succiona una cantidad medible de aire ambiente hacia una caja de muestreo a través de un filtro durante un periodo de 24 horas.

El filtro es pesado antes y después para determinar el peso neto ganado.

La concentración total de partículas en el aire ambiente se calcula como la masa recolectada divididas por el volumen de aire muestreado, ajustado a las condiciones estándar.

Muestreador gravimétrico para partículas totales y fracción respirable Método de obtención por parámetro Contaminante

Método de Análisis

Partículas Suspendidas Totales (PST)

Gravimétrico

Partículas Menores a 10 micrómetros(PM10)

Gravimétrico

Partículas Menores a 2.5 micrómetros(PM2.5)

Gravimétrico

MUESTREADORES ACTIVOS SEGÚN SU FASE DE CAPTACIÓN

CAPTACIÓN DE FASE GASEOSA Se han utilizado para muestras de algunos gases orgánicos y gases inorgánicos poco reactivos. Son recipientes inertes (bolsas de plástico, depósitos de vidrio o de metal) en los que se introduce la muestra por bombeo. En la actualidad, los captadores tipo canister se utilizan frecuentemente para la determinación de COV y otros vapores tóxicos. No se recomienda para gases más reactivos que deberán ser estabilizados (O3, NOX o SO2).

CAPTACIÓN DE FASE LÍQUIDA

Las principales fases líquidas que se utilizan para la captación de gases:

CAPTACIÓN DE FASE LÍQUIDA

• La eficacia de captación depende de la solubilidad del gas en la solución absorbente y de la relación volumen aire muestreado/volumen de disolución absorbente.

• Un esquema básico del equipo necesario para este tipo de toma demuestra constaría de filtro para la retención de partículas, barboteador para recoger la muestra de gases, cronómetro, termómetro y manómetro y la bomba aspirante.

CAPTACIÓN DE FASE SÓLIDA

En este tipo de captadores las sustancias adsorbentes se disponen en el interior de tubos de vidrio, separadas mediante espaciadores apropiados. Estos tubos suelen estar cerrados a la llama y vienen provistos de dos tapones para su protección una vez efectuado el muestreo.

CAPTACIÓN DE PARTÍCULAS El muestreo de partículas puede comprender diferentes etapas: captación de la muestra, distribución de tamaños, cuantificación del peso y composición química. Las determinaciones que más frecuentemente se realizan son:

• Determinación de las partículas sedimentables

• Determinación de las partículas totales en suspensión (PTS)

• Determinación del material particulado total en suspensión (MPTS)

CAPTACIÓN DE PARTÍCULAS Los diferentes captadores utilizados en el muestreo de partículas y sus características, diferenciados por el flujo de captación.

COMPARACIÓN DE MUESTREADORES ACTIVOS DE ACUERDO AL CONTAMINANTE MÉTODO

Bolsas de plástico, frascos de vídrio o de metal Absorción en fase líquida en frascos o botellas, Instrumentos de adsorción para colectar gases orgánicos e inorgánicos

CONTAMINANTE

Antes de usarlos limpiarlos con un NO2, O3, CO, CO2, algunos vapores chorro de aire purificado o con tóxicos, cov’s, hidrocarburos hc nitrógeno SO2, NOX, NO2,, PAN (nitrato de peroxiacetilo)

“denuders” para la separación por aerosoles y gases ácidos, ácido difusión de gases de partículas nítrico, so2 y amoniaco Filtros impregnados químicamente

RECOMENDACIONES

SO2

Mantener los frascos en hielo durante la colecta de la muestra Capacitación en el manejo de muestras ya que estas son susceptibles a cambio por temperatura Capacitar al personal encargado de muestreos ya que los frascos son delicados y se rompen con facilidad Verificar que el material de filtración no reaccione con el