Monóxido de Carbono (CO). De potencial asesino silencioso a un factor más en el control de emisiones


 

Durante junio, julio y agosto de cada año, con la época invernal no sólo llega el frío sino también las  crónicas de intoxicaciones y muertes por inhalación de monóxido de carbono (CO);  todas ellas situaciones evitables.  Si bien la gran mayoría de los eventos de intoxicación y muerte se dan  en el ámbito doméstico y escapan al objeto social de Siafa, también es cierto que en el ámbito laboral y el medio ambiente en general la concentración de CO es un parámetro que se controla con minuciosa asiduidad, por tanto si nos compete brindar orientación sobre dicho control ya que precisamente son las acciones preventivas llevadas a cabo en el microclima laboral y el macroambiente las que permiten una siniestralidad casi nula en ámbitos en las que el CO tiene un potencial de peligro muchísimo más elevado que en el hogar.

Antes de dejar el ámbito doméstico, cabe divulgar los registros estadísticos del Enargas (Ente Nacional Regulador del Gas), los cuales dan cuenta de unas 60 muertes anuales con la siguiente evolución estadística:

250 veces más afín a la hemoglobina que el oxígeno, la acumulación de CO en ambientes cerrados anula la oxigenación del cerebro a través de la sangre bombeada por el corazón y por ende es causante de graves afecciones, incluso la muerte.  (Haga click Aquí para ver ficha técnica).  Sin embargo, el CO juega un doble papel como contaminante ya que afecta la salud de manera directa y es un precursor importante de CO2 en el ambiente producto de su oxidación, capacidad que le da preponderancia en el inventario de gases y el monitoreo de emisión de contaminantes que aseguren una calidad de aire acordes no sólo con la normativa sino con las expectativas de la sociedad.

Al igual que ciertos contaminantes típicos (o de criterio), el CO es producto de la combustión incompleta (oxígeno insuficiente) de material que contiene carbono (carbón, gas natural, hidrocarburos derivados del petróleo, etc.).  La cantidad de CO generado depende, entre otros factores, de la temperatura de la combustión, el tiempo de residencia del material combustible en la cámara y el movimiento del aire en la misma.  Siendo también un insumo económico de relativa importancia en la industria química, la producción de CO puede ser entonces deseada o indeseada y, como tal, las fuentes fijas tienen un poder de control mucho mayor que las móviles.  De hecho, casi el 75% de las emisiones de CO tienen origen en fuentes móviles (transporte) y, a su vez, el CO representa casi el 75% del total de contaminantes que el hombre vierte sobre la atmósfera.

Desde la Organización Mundial de la Salud, el valor límite de concentración para preservar la salud pública es de 9 ppm (10.31 μg/m3) promedio 8 horas 1 vez al año.  La norma oficial en Argentina establece como límite de protección a la salud 10 ppm (11.45 μg/m3) promedio de 8 horas 1 vez al año.  Nótese que en una cocina o en un ambiente calefaccionado a gas puede haber concentraciones de 10 a 50 ppm (11.45 a 57.25 μg/m3) durante cortos períodos de tiempo.  De ahí que deba hacerse hincapié en la importancia de vincular el dato concentración con un período de tiempo para poder hacer una lectura correcta y diferenciar el ambiente doméstico del ambiente laboral y lo expresado en la Ley Nº 19.587de Higiene y Seguridad en el Trabajo con sus decretos reglamentarios.

Lo anterior explica por qué el CO está incluido en el Sistema de Monitoreo Ambiental (SMA) y es parámetro medido en cualquier estación de Monitoreo de Calidad del Aire y red de Monitoreo Ambiental.  Para mencionar sólo algunas aplicaciones, diremos que conocer los valores de CO en aire es fundamental en el campo de la Higiene Ocupacional para  protección personal de trabajadores y socorristas, seguridad laboral, atención a incendios,  industrias petrólera, química, farmacéutica, aeronáutica, naval, papeleras, entre muchas otras más.  La finalidad es poder establecer un sistema capaz de transmitir alertas tempranas ante eventuales situaciones en las que las concentraciones de CO puedan llegar a ser críticas, por encima de los valores límite mencionados.

Los equipos disponibles para la medición de CO pueden ir desde lo sencillo como ser aparatos portátiles hasta complejas mega estaciones de control de calidad de aire totalmente automatizadas.  No obstante, los métodos más populares son basados en las técnicas de cromatografía de gases, filtro de correlación de gases, infrarrojo no dispersivo y tubos detectores.


Tubos detectores de CO

Los tubos de CO representan uno de los métodos de medición más antiguos pero también más confiables.  Un volumen conocido de gas se extrae a través de un tubo de vidrio lleno con sustrato de sílice que ha sido tratado con un químico que cambia de color en presencia de CO.  El CO reacciona con el químico del sílice y provoca un cambio de color.  La concentración de CO se lee en el tubo de la misma manera que la temperatura en un termómetro de vidrio.  En muchas ocasiones los tubos son descartados simplemente porque tienen una apariencia “antigua” y “poca tecnología”.  Sin embargo, su “poca tecnología” es precisamente lo que los hace atractivos para las empresas, ya que vienen calibrados de fábrica y los costos son relativamente bajos.  Desde luego, los tubos  tienen sus desventajas. 

Solamente proveen datos puntuales y no un monitoreo continuo, obligando al uso de un tubo por cada lugar que se presuma contiene CO.  Las mediciones no son instantáneas, sino que tardan entre uno y cinco minutos por lectura.  Las bombas de estilo fuelle, suelen ser lentas y por ende un error significativo puede ser introducido si la bomba no es operada correctamente.  De todas maneras, hay marcas que ofrecen bombas tipo jeringa de muy buena calidad.  Las metálicas, por ejemplo, son virtualmente indestructibles.

Instrumental de ejemplo:

Bomba manual a pistón LP-1200 de RAE Systems (Descargar PDF)

  • Con indicador de nivel fijo de gas, ya sea 50 0 100 ml
  • El vacío hermético se genera por medio del pistón con juntas lubricadas
  • El formato de entrada cónico permite insertar una gran variedad de tubos colorimétricos
  • El sistema émbolo-piston tiene un filtro de protección frente al ingreso de partículas
  • Manija con indicador de fin de flujo
  • Contador incorporado que registra el número de bombeos de una secuencia

Monitoreo continuo de CO.  Sensores electroquímicos

Los detectores de CO que usan un sensor electroquímico proveen una gran confiabilidad en el monitoreo continuo de CO.  El tiempo de respuesta promedio es bastante rápido, unos 20 segundos aproximadamente.  Esto es importante, porque un tiempo de respuesta bajo permite al operario moverse de lugar en lugar usando el detector como si fuera un contador Geiger para localizar la fuente de CO.  Otro punto interesante de los detectores de CO es que pueden retener valores pico (Peak Hold), tiempo de exposición a corto plazo (STEL) y tiempo promedio ponderado (TWA), aunque las empresas generalmente enfocan su interés en los valores pico y las lecturas instantáneas.

Instrumental de ejemplo:

Monitor personal ToxiRAE Pro de RAE Systems (Descargar PFD)

  • Monitor inalámbrico, con acceso remoto a las lecturas y estados de alarma en tiempo real desde cualquier lugar del mundo
  • Sensores intercambiables entre una amplia gama, desde monóxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y oxígeno hasta amoniaco, cloro y fosgeno
  • Almacenamiento y reutilización de los datos de calibración
  • Pantalla LCD de gran tamaño
  • Clasificado como intrínsecamente seguro lo que lo habilita para operar en zonas y atmósferas peligrosas.
  • Sugerido para aplicaciones en agricultura, industria química, brigadas de emergencia, petroleras, farmacéuticas, pasteras y fábricas de papel, siderúrgicas, etc.
  • También disponible con sensores PID y LEL.


Infrarrojo No Dispersivo (NDIR) y Correlación de Filtro de Gas (GFC).

Se trata de dispositivos basados en electroscopía.  Los componentes principales de un sensor NDIR son una fuente de infrarrojo, una cámara para la muestra, un filtro de longitud de onda y un detector de infrarrojo.  La concentración de CO en la muestra es determinada mediante la medición de cuánta radiación infrarroja es absorbida por el gas de muestra al pasar a través de un carretel de correlación multicelda, el cual está lleno de un lado con la celda de referencia de CO (rayo de referencia) y en el otro lado con una celda vacía (el rayo de medida). 
Como el carretel gira en forma circular, el haz de luz pasa alternadamente a través de la celda con CO y la celda vacía para luego pasar por un filtro de interferencia óptico antes de llegar al detector óptico.  Si la muestra contiene CO, el rayo de referencia no se verá atenuado porque ya fue atenuado por el CO de la celda de referencia.  De cualquier manera, el rayo de medida si estará atenuado por el CO de la muestra.

Instrumental de ejemplo:

Analizador de CO por GFC de Environnement S.A. (Descargar PDF)

  • Monitoreo de bajo nivel de CO desde 50 ppb hasta 200 ppm
  • Validado por US EPA (Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos) como Método de Referencia bajo la denominación RFCA-0206-147
  • Pantalla gráfica LCD donde se visualizan gráficos esquemáticos (sinópticos) en tiempo real de los datos medidos y el estado de situación del ciclo de medición, función que asegura un mantenimiento reducido y practicidad en las lecturas.
  • Software de operación con menús interactivos y diagramas en tiempo real
  • Gran variedad de parámetros programables por el usuario (tiempos, rangos, etc.)
  • Puerto USB y conexión Ethernet con acceso desde cualquier lugar a datos de lectura, mantenimiento, configuración y calibración.

Como se observa, las opciones son muy variadas.  La elección depende de la situación particular y de cada necesidad.  En Siafa estamos capacitados para proveer soluciones a cualquier tipo de requerimiento, siendo representantes exclusivos para Ventas, Servicio Técnico y Calibración de las mencionadas RAE Systems y Environnement S.A., además de muchas otras marcas de primer nivel.  No dude en contactarnos.

Fuentes:

http://www.enargas.gov.ar/
http://www.who.int/en/
http://www.ambiente.gov.ar/
http://www.raesystems.com
http://www.environnement-sa.com




 


                                                                                                                                                                                            
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