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TOMA DE MUESTRAS Y AGENTES CONTAMINANTES

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Presentación del tema: "TOMA DE MUESTRAS Y AGENTES CONTAMINANTES"— Transcripción de la presentación:

1 TOMA DE MUESTRAS Y AGENTES CONTAMINANTES
Carlos Colangelo

2 CLASIFICACIÓN DE LOS CONTAMINANTES
QUÍMICOS FÍSICOS BIOLÓGICOS Carlos Colangelo

3 VAPORES: Tolueno Benceno
QUÍMICOS GASES: CO2 – NH3 VAPORES: Tolueno Benceno NIEBLAS: Nieblas de aceite HUMOS: Humos de soldadura POLVOS: Polvo de sílice FIBRAS: Fibras de amianto Carlos Colangelo

4 RADIACIONES IONIZANTES
FISICOS RUIDOS Y VIBRACIONES RADIACIONES IONIZANTES RADIACIONES NO IONIZANTES TEMPERATURAS ANORMALES ILUMINACION Carlos Colangelo

5 DERIVADOS DE ORIGEN VEGETAL O ANIMAL
BIOLÓGICOS ORGANISMOS VIVOS DERIVADOS DE ORIGEN VEGETAL O ANIMAL Carlos Colangelo

6 ESTRATEGIA DE MUESTREO
Una etapa previa a la toma de muestras es fijar, por parte del higienista, el objetivo que se persigue. Con esta base y conociendo la disponibilidad de equipo, tiempo de definición de los estándares de los contaminantes a medir, las exactitud de los procedimientos de muestreo y análisis que se van a utilizar, datos acerca del número y situación de los trabajadores y presupuesto se adoptará una determinada estrategia de muestreo. Carlos Colangelo

7 Esto es, el número de muestras a tomar y su distribución en la jornada de trabajo.
Las distintas estrategias de muestreo para una jornada de ocho horas de duración o para un contaminante químico cuyo estándar abarque un período de definición de ocho horas, son: Carlos Colangelo

8 Muestra única de período completo.
La muestra se toma durante la totalidad de la jornada. Muestras consecutivas de período completo. A lo largo de toda la jornada o se obtienen dos o más muestras de igual o distinta duración. Carlos Colangelo

9 Muestras consecutivas de período parcial.
Tomas de igual o distinta duración cubren parte del tiempo de exposición Muestras puntuales. Por imposición del sistema de muestreo (por ejemplo medidores de lectura directa no continua) el periodo de toma de muestras se reduce a minutos o segundos. Carlos Colangelo

10 DIVERSOS TIPOS DE MUESTREOS QUE PUEDEN REALIZARSE PARA UNA EXPOSICIÓN MEDIA DE OCHO HORAS DÍAS.
Carlos Colangelo

11 MUESTREO DE CONTAMINANTES QUÍMICOS
La fase fundamental en la evaluación, es la que permite decidir sobre la existencia de una situación inadmisible o tolerable para la salud laboral. Esta decisión ha de basarse en la cuantificación del posible riesgo según los criterios higiénicos existentes normalmente aceptados. Carlos Colangelo

12 MÉTODO DE MUESTREO Y ANÁLISIS
Los métodos de muestreo, análisis y estrategia de toma de muestras en el campo de la Higiene Industrial, se encuentran normalizados en diferentes países, de entre los cuales, en el área occidental tiene especial incidencia los propuestos por el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH), de EE.UU., en sus distintos Manuales de Muestreo y Análisis Estos métodos, que permiten un estudio fiable, preciso y estadísticamente representativo de las situaciones ambientales son los reconocidos y adoptados por OSHA - Occupational Safety and Health Administration , de EE.UU. Carlos Colangelo

13 Carlos Colangelo

14 Carlos Colangelo

15 Contaminante a muestrear
LAS ESPECIFICACIONES BÁSICAS DE UN MÉTODO DE TOMA DE MUESTRAS SE PUEDEN RESUMIR SUSTANCIA Contaminante a muestrear CONCENTRACIÓN MÁXIMA PERMISIBLE (CMP) Concentraciones promedio permitidas, legales y recomendadas, para exposiciones de corta y larga duración. Carlos Colangelo

16 MÉTODO ANALÍTICO Descripción del método a seguir en el laboratorio para el análisis de la muestra recogida EQUIPO DE MUESTREO Descripción detallada del equipo de muestreo (tipo de cabeza de muestreo, características, calibración del aparato, etcétera). TAMAÑO DE LA MUESTRA Cantidad mínima/máxima de muestra a recoger, caudal y tiempos de muestreo recomendados. Carlos Colangelo

17 PROCEDIMIENTO DE MUESTREO
Descripción de la preparación, colocación, accionamiento y revisión del equipo de muestreo, datos e información complementaria CONSIDERACIONES ESPECIALES Recomendaciones específicas a tener en cuenta TRANSPORTE Recomendaciones para evitar el deterioro de la muestra durante su transporte al laboratorio. Carlos Colangelo

18 Otros factores, tales como el equipo analítico existente y las disponibilidades económicas.
Carlos Colangelo

19 PROCEDIMIENTO DE MUESTREO
Los procedimientos de muestreo pueden clasificarse en forma operativa en dos grupos básicos y compatibles entre sí; según atiendan a la duración del muestreo o a la localización del muestreador. En el primer grupo : Muestreo instantáneo o puntual Muestreo prolongado En el segundo grupo : Muestreo personal Muestreo ambiental Carlos Colangelo

20 Muestreo instantáneo o puntual:
PRIMER GRUPO: Muestreo instantáneo o puntual: Se basa en la toma de muestras de aire en un período corto de tiempo y con pequeños volúmenes de aire que normalmente no superan el litro de aire muestreado Muestreo prolongado: Se basa en la toma de muestras a lo largo de un período extenso de tiempo, llegando incluso a la jornada completa de trabajo o períodos más extensos en casos especiales, con el fin de obtener concentraciones representativas en el tiempo de la situación ambiental. Carlos Colangelo

21 SEGUNDO GRUPO: Muestreo personal:
Es aquel que se realiza normalmente en un puesto concreto de trabajo, de modo que es el propio operario quien lleva el dispositivo de muestreo durante el desarrollo de todas las tareas del puesto de trabajo, tanto aquellas que impliquen exposición como aquellas que incluso no supongan exposición, estando situada la cabeza de muestreo a la altura de las vías respiratorias (muestreo personal individualizado). Carlos Colangelo

22 Muestreo ambiental: Es aquel que se realiza para determinar el nivel de contaminación existente en un ambiente general o en una zona localizada. Esta modalidad puede proporcionar datos suficientes sobre el grado de contaminación y sus fluctuaciones en las áreas de trabajo, así como sus focos principales. Carlos Colangelo

23 Si la finalidad que se pretende con el muestreo es obtener una información lo más completa posible sobre el nivel de contaminación en un puesto de trabajo se aconseja realizar una combinación mixta del método personal y del ambiental. Carlos Colangelo

24 INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
Los distintos instrumentos utilizados para la evaluación de contaminantes químicos en un puesto de trabajo -independientemente de que sean puntuales o prolongados- pueden ser clasificados en: Instrumentos de determinación directa. Instrumentos de toma de muestras para análisis en el laboratorio. Carlos Colangelo

25 INSTRUMENTOS DE DETERMINACIÓN DIRECTA
Son aparatos en los que el muestreo y el análisis se realizan en el propio instrumento, obteniéndose la concentración de un determinado contaminante, a partir de la lectura reflejada en un dial o indicador. Carlos Colangelo

26 a) Monitores continuos y discontinuos. b) Dispositivos colorimétricos.
Estos instrumentos que suelen ser los más específicos para los contaminantes previamente reconocidos- pueden ser portátiles o bien ubicarse en las zonas de medición y se utilizan principalmente para las evaluaciones y con troles preliminares, localización de focos de contaminación (fugas en conductos o recipientes) o estimación del posible riesgo para la salud. En la actualidad, entre la gran variedad de instrumentos para gases y vapores, se incluyen principalmente los siguientes tipos: a) Monitores continuos y discontinuos. b) Dispositivos colorimétricos. Carlos Colangelo

27 MONITORES CONTINUOS Y DISCONTINUOS
Están constituidos fundamentalmente por un sensor de entrada, que genera una señal eléctrica constante o a intervalos regulares, proporcional a la concentración del contaminante presente en la atmósfera y que es registrada en un dial o impresionada en un diagrama o cinta. El registro puede venir en unidades de concentración o en unidades eléctricas, lo que en este caso supondría la posterior traducción a valores de concentración mediante el uso de ábacos, tablas, etc. Carlos Colangelo

28 Los principios básicos en el diseño de estos aparatos se basan en los siguientes fenómenos físicos:
Fotometría de aerosoles: Se basa en el principio de la generación de un impulso eléctrico por una fotocélula que detecta la dispersión de la luz provocada por una sustancia particulada. El número de impulsos eléctricos está correlacionado con el número de partículas contadas en el medio gaseoso de la muestra Carlos Colangelo

29 Combustión: Estos aparatos se basan en la reacción producida por una mezcla de gases y vapores combustibles, cuando se hace pasar sobre un filamento calentado por encima de la temperatura de ignición del contaminante a analizar. El filamento forma parte de un circuito eléctrico cuya descompensación permite determinar la concentración del contaminante. Este método no es específico en sí, pero una selección cuidadosa de la temperatura del filamento aumenta el grado de especificidad. Carlos Colangelo

30 Cromatografía gaseosa: Es un proceso físico para separar los componentes de las mezclas complejas y es una de las técnicas más empleadas, tanto en Higiene Industrial como en otros tipos de análisis de alta calidad. Se suele utilizar combinadamente con otro tipo de instrumentos, tales como detectores especiales, espectrometría de masas, etc. Carlos Colangelo

31 DISPOSITIVOS COLORIMETRICOS
El fundamento de estos dispositivos es la reacción colorimétrica que se produce al entrar en contacto el contaminante buscado con el componente químico específico que contiene un soporte y por el que hace atravesar el aire ambiental. En este apartado se incluyen los siguientes tipos: Indicadores personales. Tubos colorimétricos. Carlos Colangelo

32 INDICADORES PERSONALES
Su funcionamiento suele basarse en el cambio de color posterior revelado de un absorbente impregnado (normalmente papel) en función del gas contaminante. TUBOS DE CONTROL COLORIMETRICO Los tubos de control son, dentro de los dispositivos colorimétricos, los de mayor empleo cuando se trata de evaluar un ambiente contaminado por unas sustancias previamente conocidas, de un modo directo y puntual que no requiera un grado elevado de precisión y exactitud. Carlos Colangelo

33 Básicamente los tubos de control están constituidos por un tubo de vidrio que contiene un material granular adsorbente, impregnado con un agente reactivo, que cambia de color al hacer pasar el aire contaminado a través del tubo por medio de una bomba de aspiración. Su funcionamiento suele basarse en el cambio de color posterior revelado de un absorbente impregnado (normalmente papel) en función del gas contaminante. Carlos Colangelo

34 Actualmente, el número de tubos existentes en el mercado es del orden de doscientos, los cuales cubren una amplia gama de los contaminantes industriales más importantes Carlos Colangelo

35 El equipo de muestreo está formado principalmente por:
- Bomba de aspiración.  - Tubo de control. Las bombas para este tipo de muestreo suelen ser manuales, de fuelle o de pistón, las cuales aspiran un volumen de aire conocido que puede ser constante o variable según los modelos existentes. Carlos Colangelo

36 Bomba de aspiración de flujo constante:
Carlos Colangelo

37 Bomba Drager: Carlos Colangelo

38 Bomba Gastec: Carlos Colangelo

39 El resultado, una vez producido el cambio de color, puede obtenerse:
Por comparación del color obtenido con otro tubo de referencia. Por medio de la lectura de la longitud coloreada, de acuerdo con una escala establecida. Por medición del volumen de aire necesario para producir ej. cambio de color deseado. Carlos Colangelo

40 INSTRUMENTOS DE TOMA DE MUESTRAS PARA ANÁLISIS EN EL LABORATORIO
Debido a algunas limitaciones de los aparatos de lectura directa, o a las posibles interferencias que pueden producirse con otros contaminantes u otros problemas relacionados con la precisión y exactitud necesarias para algunas de las evaluaciones de riesgo higiénico, la Higiene Industrial recurre muy comúnmente a la toma de muestras de los contaminantes, con su correspondiente traslado al laboratorio, para su posterior análisis, con técnicas e instrumentos que es prácticamente imposible manejarlos en los ambientes a analizar. Carlos Colangelo

41 Los procedimientos de muestreo normalmente utilizados en Higiene Industrial, se basan en el poder o eficacia de captación por parte de un determinado soporte o sustancia, haciendo pasar el aire contaminado por el elemento de captación, normalmente por medio de una bomba de aspiración y un medidor de caudal de aire. Carlos Colangelo

42 Sistemas para aerosoles (polvos, nieblas y humos).
A este criterio responden los siguientes métodos de recolección de muestra: Sistemas para aerosoles (polvos, nieblas y humos). b) Sistemas para gases y vapores. Carlos Colangelo

43 SISTEMAS PARA AEROSOLES:
Para los contaminantes que se presentan bajo esta forma, los principales instrumentos de captación que se utilizan responden a los fenómenos de : FILTRACIÓN PRECIPITACIÓN POR IMPACTO PROPIEDADES ÓPTICAS , ETC. Carlos Colangelo

44 FILTROS: Son los elementos más utilizados para la toma de muestras de material particulado, debido a su pequeño tamaño, así como a su fácil manejo y fiable análisis posterior. Carlos Colangelo

45 Armado del filtro: Carlos Colangelo

46 Los filtros para el análisis de materia particulada deben pesarse antes y después del muestreo para determinar el peso total de las partículas recogidas. Si se desea realizar un control analítico, las partículas pueden ser disueltas en un reactivo apropiado para su posterior tratamiento. La identificación de los filtros se realiza normalmente según el tamaño de poro o bien según el material con que están hechos. Los tipos de filtros más utilizados son los de papel de celulosa, fibra de vidrio, fibras de poliestireno y filtros de membrana. Carlos Colangelo

47 Carlos Colangelo

48 CAPTADORES DE FRACCIÓN RESPIRABLE
Cuando sea preciso separar la fracción respirable del polvo total, según los distintos criterios internacionales de valoración, se utilizará fundamentalmente el : CICLÓN Carlos Colangelo

49 EL CICLÓN: En este aparato, el aire es aspirado sobre los bordes de un tubo, recibiendo así un movimiento circular que permite a las partículas gruesas sedimentarse en el fondo y a las pequeñas ser llevadas en la corriente de aire hacia la parte superior para ser retenidas por un filtro. Las características de estos aparatos varían, básicamente, en función del caudal, del conducto de entrada del aire, así como de la forma y densidad de las partículas. Carlos Colangelo

50 El ciclón: Carlos Colangelo

51 Armado del ciclón: Carlos Colangelo

52 El ciclón de PVC: Carlos Colangelo

53 Armado del ciclón de PVC:
Carlos Colangelo

54 Las ventajas del ciclón son las siguientes:
Permite muestreos de hasta 100 mg., lo que facilita la pesada y el análisis físico y químico. El polvo grueso no interfiere la separación de la fracción respirable. Es ligero y de fácil manejo como muestreador personal. Carlos Colangelo

55 Entre las desventajas que presenta se pueden citar las siguientes:
El cálculo teórico del porcentaje de depósito sobre el filtro no se puede determinar. Las características del muestreo son muy sensibles a cualquier variación del caudal. La cantidad de polvo existente en el aire puede influenciar en el rendimiento. El impacto de las partículas sobre las paredes del ciclón, favorece su disgregación. Carlos Colangelo

56 Carlos Colangelo

57 SISTEMAS PARA GASES Y VAPORES
El principio básico de la toma de muestras en este caso, es idéntico al utilizado para los aerosoles, es decir, un elemento de captación, o cabeza de muestreo, un medidor de caudal de aire y una bomba de aspiración. Es preciso señalar que últimamente están apareciendo en el mercado una serie de «muestreadores pasivos» que no precisan el uso de bombas de aspiración. Carlos Colangelo

58 Captación por retención o por fijación.
Los principales métodos de captación utilizados para este tipo de contaminantes son: Captación por retención o por fijación. Toma de muestras de aire. Carlos Colangelo

59 Captación por retención o por fijación
En este apartado se incluyen los absorbentes líquidos y los adsorbentes sólidos: Adsorbentes líquidos: Un sistema corriente para la captación de gases consiste en hacer pasar el aire mediante una bomba de aspiración, a través de unos frascos de vidrio o plástico con una boquilla sumergida en un líquido adecuado llamados burbujeadores o impingers. Carlos Colangelo

60 Burbujeador (impingers)
Carlos Colangelo

61 Tren de muestreo con impinger
Carlos Colangelo

62 Disponer de un método eficaz de desorción.
Adsorbentes sólidos: Para que un material adsorbente actúe como un medio eficaz de toma de muestras debe cumplir varios requisitos: Posibilidad de captar pequeñas concentraciones de contaminante v retenerlas. Disponer de un método eficaz de desorción. Que la capacidad del sorbente (situada en el interior del tubo del muestreador) sea suficiente para retener gran cantidad de contaminante para facilitar su análisis. Carlos Colangelo

63 Que ningún contaminante varíe químicamente mientras esté retenido.
Que el sorbente pueda adsorber un contaminante específico en presencia de otros. Conviene apuntar, asimismo, que para evaluaciones del aire ambiental, en particular, el sorbente no deberá falsear el contaminante. Carlos Colangelo

64 Se puede alcanzar con las mismas un alto grado de selectividad.
De las muchas ventajas que se han señalado en la utilización de tubos de adsorción, pueden destacarse las siguientes: Es una técnica que puede ser aplicada a una amplia variedad de sustancias Se puede alcanzar con las mismas un alto grado de selectividad. Esta técnica puede ser utilizada «in situ» y es de gran sencillez y bajo coste. Es un método muy eficaz para la medida de trazas de contaminante. Normalmente el compuesto se conserva inalterable en el sorbente. Carlos Colangelo

65 - carbón activo y grafito,
Por el contrario, el vapor de agua afecta más a unos sorbentes que otros, teniendo como principal dificultad el conseguir eficacia en la desorción de los compuestos. Los principales sólidos sorbentes que han sido utilizados para adsorber vapores de gases cabe destacar los siguientes: - carbón activo y grafito, - polímeros porosos y compuestos para cromatografía gaseosa y líquida, - silica gel, - alúmina, - mezclas de materiales. Carlos Colangelo

66 Componentes típicos de los tubos de muestreo
Carlos Colangelo

67 Forma de uso: Carlos Colangelo

68 Tren de muestreo: Carlos Colangelo

69 El desplazamiento de compuestos menos volátiles.
Polímetros porosos: Este tipo de materiales son tan utilizados como el carbón activado, aunque presentan una serie de problemas, tales como: El desplazamiento de compuestos menos volátiles. Adsorción irreversible de algunos compuestos (aminas, glicoles, etc.), Reacciones de oxidación, hidrólisis y polimerización de la muestra. Cambios químicos del contaminante debido a la presencia de gases y vapores reactivos. Carlos Colangelo

70 Muestreadores pasivos:
Recientemente se han desarrollado varios «muestreadores pasivos» de pequeño tamaño, que se adosan a la solapa del trabajador y proporciona un índice acumulativo de la exposición durante el periodo de muestreo que generalmente es de ocho horas. Los mencionados muestreadores consisten, básicamente, en un lecho adsorbente, normalmente carbón activado, separado del ambiente exterior por una barrera en la que se han practicado unos orificios de superficie y longitud conocidos. Carlos Colangelo

71 Muestreadores pasivos para vapores orgánicos:
Carlos Colangelo

72 TOMA DE MUESTRAS DE AIRE
Otro método utilizado para recoger muestra y llevarla al laboratorio consiste en llenar un recipiente con aire contaminado procedente del área de trabajo. En el caso de los gases orgánicos, éste sistema es de gran interés ya que se evita una serie de manipulaciones (adsorción, desorción, absorción, reacción química, etc.) de resultados a veces desconocidos, es el más adecuado cuando se desconoce la posible composición de los contaminantes. Carlos Colangelo

73 Los instrumentos más comunes para el muestreo de aire son:
- Jeringas y tubos. - Bombas GFG. - Bolsas inertes. Jeringas y tubos: Las jeringas utilizadas para este tipo de toma de muestras suelen ser de gran capacidad y una vez accionado el émbolo, el depósito contenedor del aire muestreado queda sellado herméticamente por un mecanismo de cierre. Carlos Colangelo

74 Jeringa y tubos Carlos Colangelo

75 Bombas GFG: Las bombas GFG o tubos de presión consisten en unos recipientes cilíndricos de acero de 100 ml. de capacidad que mediante un mecanismo manual, comprime el aire hasta unas 25 atmósferas. Estos instrumentos son adecuados para la captación de hidrocarburos ligeros, cloruro de vinilo, CO, C02, etc. Carlos Colangelo

76 Bolsas inertes. Es el método más adecuado para la toma de muestras de aire contaminado por cualquier tipo de gas. Suelen llevar una válvula para permitir la entrada y salida del aire y un septum para obtener muestras mediante una jeringa. El principal sistema de llenado de las bolsas se realiza por medio de una bomba de muestreo impulsora, que permite conocer el volumen de captado y muestrear durante largos períodos de tiempo. Una vez terminada la operación, la bolsa debe cerrarse cuidadosamente y comprobar que no existen pérdidas. Carlos Colangelo

77 Bolsas inertes. Bolsas para gases. Bolsas para sólido.
Carlos Colangelo


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