Medición de Óxidos de Nitrógeno.

Medición de Óxidos de Nitrógeno

 Para la medición de contaminantes se utilizan métodos y procedimientos orientados al muestreo, análisis, calibración de instrumentos y cálculo de las emisiones. La concentración se expresa en términos de masa por unidad de volumen, usualmente en microgramos por metro cúbico. Los tipos de métodos se dividen en: pasivos y en continuo.

En el método de medida en continuo los gases contaminantes presentes en aire ambiente sometidos a control son el dióxido de azufre, el dióxido de nitrógeno, el monóxido de carbono, el ozono y el benceno. El aire muestreado entra en una cámara de reacción donde, ya sea por una propiedad óptica del gas que pueda medirse directamente o por quimioluminiscencia o luz fluorescente, esto es la producción de luz que acompaña a algunas reacciones químicas y bioquímicas, la quimioluminiscencia se produce cuando los electrones saltan de las capas más altas de los átomos a las más bajas.

Los métodos de medida en pasivos emplean dispositivos de toma de muestra, estos dispositivos generalmente con forma de tubo o disco, recogen un contaminante específico por medio de su adsorción y/o absorción en un sustrato químico seleccionado. En el laboratorio, se realiza la desorción del contaminante y después se analiza cuantitativamente.

[pic 1] [pic 2]

Existen varios factores clave para la utilización en los captores pasivos: la elección del absorbente, uso del absorbente adecuado el cual debe tener una eficiencia de absorción elevada; efectos de los factores ambientales, entre ellos podemos destacar la velocidad del aire, variaciones bruscas de la concentración de contaminantes y la temperatura; temperatura y presión, la dependencia del flujo de contaminante muestreado con respecto a la temperatura y la presión está marcada por el coeficiente de difusión; velocidad del viento, el movimiento del viento y la orientación de la muestra pueden afectar al funcionamiento de los captadores.

Los dos métodos de medición se pueden utilizar para determinar nitrógeno, el nitrógeno forma diferentes compuestos, sin embrago el interés principal respecto a la contaminación del aire se centra en los dos óxidos más comunes NO y NO2 debido a que son los que presentan mayor volumen de emisión. Son conocidos conjuntamente como NOx, pueden provenir de combustibles, cuando un combustible que contiene nitrógeno es quemado y a partir del nitrógeno del aire, el cual reacciona a temperaturas altas con los productos de combustión. Estos compuestos son investigados principalmente por ser uno de los precursores del smog fotoquímico.

El NOx es un contaminante que actúa como un fuerte irritante, se ha observado la existencia de riesgo a la aparición de enfermedades pulmonares y disminución de la función pulmonar, especialmente en niños y ancianos, dependiendo de su concentración.

[pic 3]

La medida en continuo de óxidos de nitrógeno (NOx) se realiza con la técnica de la quimioluminiscencia (automático), si se conocen las condiciones para una reacción concreta y pueden controlarse por medio de un instrumento analítico, puede usarse como método sensible y selectivo, para la detección de óxido nítrico (NO) y óxido de nitrógeno (NO2), basado en la reacción que produce luz con ozono en fase gas.

        NO + O3               NO2* + O2[pic 4]

Esta reacción tiene lugar en un vaso pequeño de acero en condiciones controladas, situado en el detector de NO. El dióxido de nitrógeno en estado excitado, originado en esta reacción (NO2*) retorna muy rápidamente al estado fundamental, produciendo luz, en longitud de onda 600 a 2800 nm.

      NO + O3              NO2* + luz[pic 5]

La reacción depende de la presión y la temperatura, mediante una bomba de vacío, se mantiene la presión en el vaso de la reacción. La cantidad de luz producida en la reacción es proporcional a la cantidad de cualquier reactivo que no esté en exceso en la cámara de reacción, refleja los cambios de concentración de NO. La luz creada por la reacción es detectada por un tubo fotomultiplicador, cuya salida se conecta a un ordenador, que correlaciona la cantidad de luz producida con la del reactivo, de acuerdo con la relación entre la intensidad de luz y la concentración de NO. Los volúmenes de muestra típicos suelen ser de 1000 centímetros cúbicos.

...