Análisis específico de gases
El análisis específico de gases es todo un mundo por descubrir. Este análisis químico permite conocer la concentración de gases individuales dentro de cualquier emisión. Existen distintos tipos de análisis de gases como en gases de combustión o los que están presentes en nuestra atmósfera, que dan como resultado la contaminación ambiental. Conozcamos más sobre ello.
Este método puede ser usado para verificar cómo se efectúa el cumplimiento de los límites de emisión pertinentes de algún compuesto específico en áreas industriales, pero también en la vida cotidiana. Es aplicable para determinar concentraciones de gases como: óxidos de nitrógeno (No y No2), monóxido de carbono (Co) y oxígeno (O).
Es necesario un detector de gases
También llamados monitores de gases, funcionan mediante alarmas bien sea visuales o audibles, con la finalidad de dar aviso sobre niveles de gases tóxicos y explosivos, o incluso niveles bajos de oxígeno. Es decir, miden la concentración de gases en el aire.
¿De qué manera funciona?: cuando el aparato alcanza un nivel, el detector activa una alarma visual o audible, lo que evitará la exposición dañina a gases peligrosos. Estos monitores, vienen disponibles con múltiples funciones que pueden graduarse de acuerdo a las necesidades. Varían desde un solo gas a multi gas.
Sin embargo, los más prácticos y comunes para el análisis específico de gases, son capaces de detectar varios gases a la vez. También es importante destacar que los detectores de gases deben conservarse a través de un mantenimiento adecuado con la finalidad de siempre contar con lecturas precisas.
Pero, qué ocurre cuando no se les da el mantenimiento adecuado: las personas que se encuentren expuestos a dichos gases, podrían sufrir lesiones como falta de oxígeno debido a la atmósfera tóxica y consecuencias más graves como la muerte.
¿Cómo usarlos?
El detector de gas debe ser colocado cerca de la fuente gas o posibles fugas existentes. También puede servir usándolo cerca de áreas donde haya personas, para que no inhalen estos gases tóxicos, de haber una fuga.
Gases contaminantes más comunes en el aire
Ciertamente, para el medio ambiente existen gases que son altamente contaminantes. Para entender esto, debemos destacar que una de las principales causas de contaminación atmosférica son las industrias debido a que implican trabajos de combustión que generan dióxido de carbono y monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y azufre, un grupo de gases nocivos.
Hay dos tipos de gases contaminantes atmosféricos:
Primarios: que son los que se emiten directamente a la atmósfera como el dióxido de azufre, el cual es dañino para los pulmones y daña de manera directa la vegetación.
Secundarios: que son aquellos que forman parte de procesos químicos atmosféricos. Estos actúan bien sea sobre los contaminantes primarios o sobre especies no contaminantes en la atmósfera. Hay importantes contaminantes secundarios. El ácido sulfúrico, que está formado por la oxidación del So2, el dióxido de nitrógeno NO2, el cual se forma al oxidarse el contaminante primario NO y el ozono, que está formado a partir del oxígeno O2.
Por su parte, hay contaminantes gaseosos presentes en el aire: en ambientes exteriores o interiores con diferentes concentraciones. Los más comunes son: el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, los hidrocarburos, óxidos de nitrógeno y óxidos de azufre y el ozono. Cabe resaltar que son muchos los factores que producen estos compuestos químicos, pero la quema de combustible fósil, es la principal fuente artificial.
Hablemos de los gases
Dióxido de carbono: debido al uso de carburantes fósiles, la concentración de Co2 en la atmósfera ha ido en aumento. Este hecho, según estudios, es el principal causante de producir un incremento en la temperatura de la tierra, conocido como efecto invernadero.
Este efecto puede cambiar el clima mundial de una manera considerable. Si se reduce el efecto de Co2 en la atmósfera, permitiría que el ciclo total de carbono alcance un equilibrio a través de suministros de carbono como el océano profundo y los sedimentos.
Monóxido de nitrógeno: o también conocido como óxido de nitrógeno, es producido por la quema de fósiles de combustible en el transporte y la industria. Rápidamente se produce su oxidación y se convierte en dióxido de nitrógeno No2. Posteriormente, se convierte en ácido nítrico, también conocido por la “lluvia ácida”.
Dióxido de azufre: su principal fuente de emisión en la atmósfera es la combustión del carbón; este proceso que contiene azufre, se oxida formando así ácido sulfúrico, uno de los componentes de la “lluvia ácida” que es nocivo para las plantas. Recordemos que este efecto se da cuando la humedad en el aire es combinada con el óxido de nitrógeno y el dióxido de azufre emitido por las industrias.
Es necesario saber que los contaminantes creados por la lluvia ácida pueden viajar grandes distancias y pueden precipitarse en miles de kilómetros a través de la llovizna, el granizo, la niebla o el rocío.
Metano: por su parte, este gas se forma cuando la materia orgánica es descompuesta ante la escasez de oxígeno. Este efecto es lo que ocurre en las ciénagas o pantanos de países húmedos tropicales. Este gas, que también es de efecto invernadero, contribuye al calentamiento global del planeta porque aumenta la capacidad de retención de calor en la atmósfera.
Ozono: el ozono, un contribuyente natural de la atmósfera, cuando se concentra termina siendo superior a lo normal y es entonces cuando es considerado un gas contaminante. Cuando la contaminación producto de los gases se escape de los automóviles es elevada y por su parte, la radiación solar es intensa, el nivel de ozono se precipita y su nivel puede alcanzar los 0,1kg. Este gas puede afectar tanto a plantas como al ser humano, incluso ante concentraciones pequeñas de ozono.
Hay a su vez, fuentes naturales que producen gases contaminantes:
Incendios forestales: en este tipo de eventos se liberan partículas, gases y sustancias que se terminan evaporando en la atmósfera. Se conocen como Compuestos Orgánicos Volátiles (COV), por sus siglas en inglés.
Las partículas de polvo ultra finas: son creadas por la erosión del suelo cuando el agua y el clima sueltan capas del suelo; allí aumentan los niveles de partículas que están naturalmente presentes en la atmósfera.
Los volcanes: estos arrojan dióxido de azufre y también importantes cantidades de roca de lava pulverizada, las cuales son conocidas como cenizas volcánicas.
El metano: es producido en la pudrición de materia orgánica, lo cual daña la capa de ozono. Se puede acumular en el subsuelo provocando altas concentraciones de hidrocarburos que forman bolsas de gas natural.
Análisis específico de gases para vehículos
En los vehículos se realiza un análisis de las proporciones de los gases para diagnosticar el debido funcionamiento del motor. ¿Cómo se hace? A través de un analizador de gases que permite conocer su química y la proporción en la que se encuentran cada uno de ellos.
Qué debemos tener en cuenta:
Una combustión completa debe tener el combustible y el oxígeno, los cuales se queman por completo y producen Co2 y H2O. En este proceso, de combustión completa, muy pocas se lleva a cabo, por lo que mayormente el monóxido de carbono y posteriormente el Co2 y el hidrocarburos. Lo que quiere decir, que al no completarse la combustión siempre queda algo sin quemar. Por su parte, el nitrógeno, no está bajo una carga importante, por lo que no forma óxidos de nitrógeno.
Para el análisis específico de gases en autos, el método más usado para la medición de gases presentes en una mezcla, es el infrarrojo. Que consiste en pasar una luz infrarroja por una celda que contenga gas que detectará la energía absorbida por cada uno de los gases con detectores debidamente apropiados.
Uso de la cromatografía de gases
La CG o cromatografía de gases, es una técnica analítica de uso extendido. Se emplea para confirmar la presencia o ausencia de un compuesto en una muestra determinada. Es la técnica más utilizada por el sector gasista para determinar su pureza. También la cromatografía de gases puede ser aplicada en varios sectores como: ambientales, alimentación y hasta en la química industrial.
Un análisis cromatográfico de gases se realiza con la vaporización de una muestra, la cual es inyectada en la cabeza de una columna cromatográfica. A través de la columna se transporta la muestra por el flujo de gas inerte como el nitrógeno (N) o el dióxido de carbono (cO2). Posteriormente, los complejos de dicha muestra son adheridos a las paredes interiores de la columna que al obtener suficiente temperatura, se liberan y se van a la cámara de detección donde las moléculas son ionizadas.
