Muestreo por filtro para analizar el ambiente laboral

Muestreo por filtro para analizar el ambiente laboral




La filtración es un método sencillo que permite determinar la concentración de masa, tomar muestras para análisis de la composición de las partículas atmosféricas y examinar al microscopio las recogidas si se utilizan filtros de membrana). Hay muchos materiales y tamaños de filtros, lo cual permite obtener muestras de casi cualquier tamaño, a condición de que se emplee un impulsor de aire apropiado. Los materiales de filtración han sido objeto de detenido examen en obras especializadas.

Materiales filtrantes: Los principales materiales filtrantes que hay en el mercado pueden clasificarse, según su composición y estructura, del modo siguiente:

a) Papel de celulosa: El papel es de pasta de celulosa purificada y sus principales características son:

- Bajo contenido de cenizas.

- Relativamente barato.

- Resistencia a la tracción y disponible en casi cualquier tamaño.

Los principales inconvenientes del papel son que es muy higroscópico y que ofrece mucha resistencia a la corriente de aire (elevada caída de presión).

b) Fibra de vidrio: Para una resistencia dada a la corriente de aire, la fibra delgada de vidrio es más eficaz como filtro que la celulosa; se la suele utilizar en los toma-muestras personales con tuerza motriz limitada y en los de gran volumen, donde la baja tasa de obstrucción permite un ritmo constante de muestreo. Fue hecho, esos filtros se han difundido mucho últimamente. Otras ventajas que ofrecen son: mantenimiento de un peso constante, sea cual fuere la humedad (lo cual simplifica la pesada); termorresistencia, y retención de partículas en la superficie, con lo que se simplifica la microscopia.

Estos filtros presentan baja reactividad con la mayoría de los contaminantes del aire.

Como la fibra de vidrio tiene un alto contenido en sílice, el filtro no es apropiado para determinar la sílice libre. También pueden contener otros elementos en concentraciones suficientes para obstaculizar el análisis, aunque actualmente se dispone ya de filtros de gran pureza. Otro detecto de este material es su escasa resistencia mecánica.

c) Fibras de plástico: Las fibras ultratinas de poliestireno o perclorovinilo tienen propiedades análogas a la fibra de vidrio. Su rendimiento es bueno y ofrecen relativamente poca resistencia a la corriente de aire. Como .ventaja sobre la fibra de vidrio puede mencionarse su solubilidad en ciertas sustancias (por ejemplo, la fibra de poliestireno en hidrocarburos aromáticos), lo cual permite retirar fácilmente el polvo del filtro para fines de análisis.

Los inconvenientes de estos filtros son:

- Poca resistencia mecánica (el portafiltros requiere un soporte firme).

- Menor rendimiento en presencia de partículas líquidas.

d) Membranas: Los filtros de membrana se utilizan mucho para tomar muestras de partículas atmosféricas, por lo que se haré de ellos un examen más pormenorizado.

Los filtros de membrana se fabrican con resinas, por ejemplo éteres de celulosa, cloruro de polivinilo o acriconitrilo; el diámetro de sus poros va de U,01 um a 8-1U um, y pueden retener partículas de hasta 1 um.

Las partículas depositadas en la superficie de membrana penetran en ésta hasta una profundidad de sólo 1um, por lo que se las puede analizar in situ al microscopio. Estos filtros resisten a temperaturas comprendidas entre un valor denominado "temperatura máxima de operación" que varía de un filtro a otro y es característica que debe comunicar el fabricante. Los filtros de membrana son resistentes a los álcalis y ácidos diluidos, así como a ciertos disolventes orgánicos. Sin embargo, pueden disolverse fácilmente en acetona, cloroformo, dicloruro de etilo y algunas otras sustancias.

La calda de presión suele ser mayor que para la fibra de vidrio o el papel de celulosa, por lo que existe más nesgo de obturación. La eficacia colectora de los filtros de membrana suele ser excelente.

Además de su gran rendimiento, los filtros de membrana ofrecen ventajas como las siguientes:

- Excelente control de calidad (en general) tanto, respecto a peso como a grosor

- Escasa interferencia en el caso de análisis químico (ya que son pocos los componentes químicos del filtro)

Algunos son hidrofóbicos, lo cual es una gran ventaja para el análisis gravimétrico (si no lo son, al efectuar el análisis gravimétrico de muestras muy pequeñas hay que tomar ciertas precauciones como, por ejemplo, dejar los filtros en un desecador durante 24 horas antes de la pesada, mantener la balanza en una cámara con humedad constante donde los filtros permanecerán también durante 24 horas antes de la pesada o realizar ésta en un local con humedad regulada y constante).

Los inconvenientes de estos filtros son:

- La fragilidad (los soportes deben ser apropiados y debe actuarse con sumo cuidado, sobre todo a velocidades de muestreo elevadas)

- Una caída de presión relativamente alta (resistencia a la corriente de aire mucho mayor que en el caso de los filtros de fibra de vidrio)

- Obstrucción por partículas líquidas.

e) Membrana de plata: Las partículas suspendidas en un líquido que contengan agua o aceite obstruyen los filtros de membrana o celulosa y a veces reaccionan con ellos. Para la recogida de aerosoles líquidos existen filtros de membrana de plata de 37 mm de diámetro y poros de 0,8 um.

Estos filtros han permitido obtener partículas para el análisis de hidrocarburos aromáticos polinucleares y de emisiones de hornos.

Después de tomar la muestra se extrae el filtro con el disolvente apropiado para el análisis químico de que se trate. Estos filtros no pueden utilizarse para tomar muestras en una atmósfera que contenga sulfuro de hidrógeno porque se formarla sulfuro de plata; la presencia de sulfuro de hidrógeno se nota por el oscurecimiento del filtro, ti análisis por difracción directa de rayos X en cuarzo se puede realizar con estos filtros, que son bastante costosos.

f) Nucleopore: Este material es análogo a las membranas pero tiene una estructura diferente, con poros cilíndricos de diámetro casi uniforme. Los filtros son transparentes, por lo que no es necesario impregnarlos para poder ver las partículas depositadas en ellos. Su resistencia a la corriente es similar a la de los filtros de membrana.

Tienen estos filtros una sólida base de policarbonatos que les confiere buena resistencia; como no requieren soporte mecánico y son transparentes, las partículas que se depositan en ellos pueden analizarse por fototransmitancia, o también puede cortarse una parte del filtro para analizar al microscopio, inclusive el electrónico, el hecho de que partículas se depositen en la superficie del filtro hace a éste particularmente idóneo para el análisis al microscopio. Ahora bien no se los debe sobrecargar porque en tal caso las partículas recogidas podrían desprenderse del filtro.

Los filtros "nucleopore" permiten en general un excelente control de calidad.