Muchos proyectos de control exigen el control de los compuestos orgánicos volátiles (COV). COV es un término colectivo dado a los compuestos orgánicos, que tienen una alta presión de vapor y se convierten en gases a presión y temperatura ambiente.
Los COVs son comúnmente monitoreados ya que son un contribuyente clave en el smog fotoquímico. Muchos son peligrosos para la salud humana, y varios están clasificados como cancerígenos. Las principales fuentes de COV son los procesos industriales (especialmente los que implican disolventes), las emisiones de los vehículos, la pérdida por evaporación del almacenamiento de gasolina e incluso fuentes naturales como los incendios forestales.
¿Qué son los BTEX?
A menudo se opta por medir un grupo de COV, conocidos colectivamente como BTEX, que comprenden el benceno, el tolueno, el etilbenceno y el xileno (a menudo expresados como xilenos totales (m+p). El conjunto de BTEX ha crecido en popularidad, ya que son fáciles de monitorear juntos, y proporcionan una imagen completa de los COV y están presentes en la mayoría de las zonas urbanas.
Los monitores de BTEX (como este que fabricamos) se utilizan tanto en aplicaciones ambientales como en aplicaciones industriales de salud y seguridad.
Benceno
El benceno (C6H6) es un líquido claro, incoloro e inflamable con un olor dulce parecido al de la gasolina. El benceno se encuentra en el aire ambiente como resultado de la quema de combustibles, como el carbón, la gasolina y la madera. El benceno es común en el combustible sin plomo, donde se añade como sustituto del plomo, permitiendo un funcionamiento más suave.
Las concentraciones de benceno en el combustible llegaron a ser del 20%, pero ahora se han reducido al <1% en muchos países, debido a los efectos nocivos para la salud. La Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) clasifican el benceno como carcinógeno del grupo uno . La exposición prolongada a altas concentraciones de benceno provoca leucemia y afecta a los glóbulos rojos y blancos.
En concentraciones más bajas pueden producirse efectos menos graves sobre la salud, provocando dolores de cabeza, náuseas, somnolencia e incluso pérdida de conocimiento. La OMS no ha establecido una norma para las concentraciones de benceno en el ambiente, afirmando que no existe un nivel seguro de exposición. Muchos países utilizan una norma media anual de 3,6 µg m-3.
Tolueno
El tolueno (C7H6), también conocido como metilbenceno, es un líquido incoloro, con un fuerte olor a disolvente. El tolueno es barato y sencillo de producir, y se utiliza ampliamente en los procesos industriales como disolvente. En todo el mundo se utilizan importantes cantidades de tolueno en los procesos industriales, con más de 20.000 millones de dólares generados por las ventas de tolueno en 2013.
En usos no industriales, el tolueno puede encontrarse en la gasolina como potenciador del octanaje y en pegamentos, disolventes y resinas.
Etilbenceno
El etilbenceno (C6H5CH2CH3), es un líquido incoloro, con un aroma similar al de la gasolina. El etilbenceno se utiliza ampliamente en los procesos industriales para la fabricación de estireno, que luego se utiliza para la fabricación de poliestireno. El etilbenceno también está presente como disolvente en tintas, tintes y en la gasolina.
Xileno
Xileno (C8H10) es el término utilizado para describir los tres isómeros del dimetilbenceno; m-xileno, p-xileno y o-xileno. Normalmente, las concentraciones de cada uno de ellos se suman como xilenos totales. El xileno se refina a partir del petróleo crudo y es un líquido claro y grasiento.
El xileno se utiliza ampliamente en la producción de botellas de plástico y ropa de poliéster y como disolvente con una serie de aplicaciones que van desde la limpieza de placas de circuitos a la dilución de pinturas y barnices.
¿Por qué medir el BTEX?
El BTEX es un conjunto útil para medir. En los entornos urbanos típicos, hay una gran cantidad de COV presentes, emitidos por todo, desde la pintura hasta el escape de los vehículos. El análisis GC-MS típico puede resolver muchos COV, algunos de los cuales pueden estar por debajo de los límites de detección del análisis.
A menudo es más sensato ser selectivo, y controlar sólo los BTEX, y utilizar los 4 componentes como indicadores de las concentraciones de COV en su conjunto. Ese es el enfoque que adoptamos con nuestro monitor BTEX en tiempo real.
El BTEX da una gran indicación de las emisiones de COV de una serie de fuentes. El benceno, por ejemplo, suele estar presente en la gasolina, los gases de escape de los vehículos y la quema de combustibles sólidos y líquidos. En un entorno urbano, suele haber presencia de benceno procedente de estas fuentes. Es una buena indicación del predominio de los vehículos de gasolina en el parque automovilístico y es útil como indicador de las emisiones de la calefacción doméstica procedentes de los combustibles sólidos.
El resto del conjunto de BTEX se encuentra en la gasolina, pero sus mayores fuentes son las emisiones industriales. En las zonas residenciales que limitan con el uso del suelo industrial, el conjunto de BTEX es útil para evaluar el impacto de la industria en otros usos del suelo. Las industrias suelen medir los BTEX en la línea de su valla, para minimizar sus emisiones de COV y su impacto en las comunidades circundantes.
Muchos utilizan también el control de BTEX para medir la exposición de su personal a los COV. Normalmente esto se hace con tubos sorbentes adheridos a la ropa de una persona, pero también es posible y práctico hacerlo mediante mediciones ambientales.
En zonas con importantes industrias manufactureras, especialmente las que utilizan colas, disolventes y tintes, puede haber concentraciones más altas de tolueno, etilbenceno y xilenos. La monitorización de BTEX permitirá cuantificarlos y puede utilizarse para identificar problemas de salud y seguridad, demostrar el cumplimiento de la normativa local e incluso evaluar si hay una fuga en la infraestructura de almacenamiento o procesamiento.
Normas y directrices sobre BTEX
En todo el mundo se utiliza una serie de normas de exposición para BTEX.
El benceno es ahora un contaminante regulado en la Unión Europea y los EE.UU. han introducido normas para el control de las emisiones industriales, como el método 325 (partes A y B), así como la norma 1180 en el distrito de control de la calidad del aire de la costa sur.
El modelo de detección de efectos de Texas se utiliza a menudo para detectar concentraciones superiores a 200 µg m-3. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (NIOSH) ofrece gratuitamente una serie de normas de exposición a la salud y la seguridad en el trabajo.
Por ejemplo, aquí está la norma del benceno. Estas normas están pensadas para aplicaciones de salud y seguridad, pero pueden utilizarse para evaluar las concentraciones ambientales cuando se necesita tener una idea de las concentraciones.
¿Cómo se miden los BTEX?
Los BTEX se miden comúnmente mediante una serie de métodos, cuyo coste varía desde muy económicos hasta muy caros. El método que se elija dependerá de los objetivos de su proyecto de control: los proyectos sencillos utilizarán métodos más baratos, con menor resolución.
En los proyectos sencillos se suelen utilizar métodos de muestreo pasivos. Se colocan tubos o placas en el campo, que contienen un medio que absorbe los COV, a una velocidad conocida. En función de las concentraciones previstas, pueden estar expuestos durante una semana o un mes. A continuación, las muestras se procesan en un laboratorio, mediante digestión ácida, antes de ser analizadas mediante cromatografía iónica o espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS).
A menudo se analizan 2 muestras por lugar y se utiliza la media de las mismas. Las ventajas del muestreo pasivo es que es barato y sencillo, pero la resolución de los datos es limitada. Los métodos más comunes son las placas de 3M o los tubos sorbentes. La EPA de EE.UU. utiliza una metodología estándar para estas técnicas, publicada como Método Compendio TO-17.
Los BTEX pueden medirse en tiempo real, con técnicas de alta resolución como los instrumentos de Espectrometría de Masas de Cromatografía de Gases (GC-MS). Estos sofisticados instrumentos son capaces de medir compuestos y elementos a nivel de iones para distinguir tanto la presencia como la concentración de diversos compuestos.
Estos instrumentos tienen un tiempo de medición rápido, y normalmente pueden medir con resoluciones tan cortas como 30 minutos. Sin embargo, son caros de operar, calibrar y mantener. Los sistemas típicos necesitan entornos con temperatura controlada, y algunos incluso requieren helio como gas portador, que es cada vez más caro en todo el mundo. Existen métodos estándar para el uso de GC-MS, particularmente de la Unión Europea.
¿Cómo puede Aeroqual ayudarle a medir BTEX?
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