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Muestreo de aire: técnicas activas y pasivas, y montaje con bomba de vacío

Cómo se comparan el muestreo de aire activo y el pasivo, qué montajes usa el muestreo activo con bomba de vacío y en qué se diferencia del monitoreo en tiempo real.

El muestreo de aire consiste en recolectar volúmenes cuantificados de aire y analizarlos con métodos apropiados para determinar la concentración de contaminantes, como partículas y microorganismos. Sirve para evaluar la calidad del aire, identificar posibles fuentes de contaminación y seguir cambios ambientales. Esta guía resume qué se muestrea, cómo se comparan el muestreo activo y el pasivo, qué montajes se usan en el muestreo activo y en qué se diferencia del monitoreo del aire.

Qué se muestrea y dónde

Las concentraciones altas de material particulado fino (PM 2.5, PM 10), dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), compuestos orgánicos volátiles (VOC) y microorganismos implican riesgos para la salud y pueden afectar el ambiente. Entre los contaminantes habituales, la fuente distingue:

  • Inorgánicos: dióxido de carbono, monóxido de carbono y dióxido de azufre.
  • Orgánicos: formaldehído y compuestos orgánicos volátiles totales (TVOC).
  • Biológicos y partículas: bacterias, hongos y material particulado fino.

El muestreo se aplica en espacios interiores de uso público, como bibliotecas, galerías de arte, karaokes y gimnasios, y en exteriores, como zonas industriales, vías principales de transporte y zonas agrícolas.

Normas de calidad del aire

Los valores límite dependen de la normativa de cada país. Rocker cita como ejemplo las normas de calidad del aire exterior e interior de Taiwán. En Chile, consulte la normativa vigente que aplique a su medición.

Elija entre muestreo activo y pasivo

El muestreo es el primer paso de cualquier análisis. Según su principio de recolección, se clasifica en activo y pasivo. La mayoría de las directrices oficiales internacionales adoptan el muestreo activo, porque permite recolectar cantidades definidas de gas con un caudal controlado.

Muestreo activo Muestreo pasivo
Principio El aire se recolecta en un recipiente mediante vacío o ventilador Las partículas del aire se adhieren a un absorbente por difusión y permeación naturales
Ventajas Caudal y tiempo ajustables; recolección más rápida; resultados más exactos; cuantitativo o cualitativo; sirve para partículas y gases; adoptado por la mayoría de las directrices oficiales Menor costo; procedimiento simple; eficaz en mediciones de largo plazo; permite muestrear varios lugares a la vez; sin perturbación del flujo de aire; muestras más parecidas a la condición real; no requiere elemento impulsor
Desventajas Sólo entrega promedios diarios; requiere calibración periódica; se perturba fácilmente con el flujo de aire; equipo más costoso; requiere elemento impulsor Sólo entrega promedios semanales o mensuales; toma más tiempo; sólo para gases; sólo semicuantitativo; no lo adopta la mayoría de las directrices oficiales

En el muestreo pasivo, los muestreadores se clasifican por su forma en tipo tubo, tipo placa (badge) y tipo tubo radial. La elección depende del volumen y la duración del muestreo y del analito de interés.

Monte el muestreo activo

Todo montaje activo tiene tres elementos: una fuerza impulsora (bomba o ventilador), un recipiente de recolección (impinger, impactador o bolsa de muestreo) y un medio de captura adecuado al recipiente y al método (líquido de recolección o medio de cultivo).

Impinger

Un impinger es un burbujeador de vidrio que captura sustancias químicas del aire en un líquido. Durante el muestreo, una bomba hace pasar un volumen conocido de aire por el frasco con el líquido de recolección indicado; el aire burbujea de forma cuantitativa y las sustancias químicas se disuelven en el líquido.

Impactador

Los impactadores se usan para analizar microorganismos del aire, como bacterias y hongos. Una bomba de vacío o un ventilador genera un flujo de aire que pasa por orificios o ranuras estrechas del cabezal de muestreo; los microorganismos quedan sobre un medio sólido, como agar. Luego se cultivan para evaluar el contenido microbiano del aire. Se emplean en el monitoreo ambiental de salas limpias, establecimientos de salud y granjas.

Bolsa de muestreo: directo o indirecto

Las bolsas de muestreo de aire (también llamadas bolsas de muestreo de gas) se usan con dos montajes:

  • Muestreo directo: suele bastar para el muestreo general de gases. La bolsa se conecta directamente a la fuente de vacío con un tubo de PTFE, y la presión negativa hace entrar el aire por la entrada de muestra. Como el gas puede pasar por el circuito de la bomba, la fuente recomienda una bomba de diafragma para prolongar su vida útil.
  • Muestreo indirecto (caja de muestreo): para ambientes agresivos o muy contaminados, porque reduce la contaminación de la bomba y de la muestra. La bolsa se instala dentro de la caja y se conecta a su entrada de aire con un tubo de PTFE. Con la tapa cerrada y la válvula de alivio de presión bloqueada, la bomba de vacío genera presión negativa dentro de la caja; la diferencia de presión entre el interior y el exterior de la bolsa hace entrar el aire.

Muestreo directo: bolsa de muestreo conectada a la fuente de vacío con tubo de PTFE.

Muestreo indirecto: bolsa de muestreo dentro de una caja evacuada por la bomba de vacío.

Muestreo y monitoreo del aire no son lo mismo

  • Monitoreo del aire: usa dispositivos electrónicos que detectan contaminantes en tiempo real y entregan información continua e inmediata.
  • Muestreo de aire: captura muestras durante un período definido en recipientes sellados, que se envían al laboratorio para identificar y cuantificar sustancias específicas. Permite un examen más detallado de la composición del aire.

Aplicaciones

  • Industria farmacéutica: monitoreo microbiológico en quirófanos y salas limpias.
  • Industria electrónica: muestreo y análisis de contaminantes moleculares aerotransportados (AMC) en fábricas de semiconductores, con impingers.
  • Higiene ocupacional: material particulado, fibras y sustancias peligrosas en el lugar de trabajo.
  • Industria de alimentos: monitoreo ambiental en plantas de proceso, incluido el exterior.
  • Fuentes de emisión: chimeneas, conductos de humos y ductos de ventilación.

Equipos relacionados en Cotecno

Rocker recomienda estas bombas para el muestreo de aire. Según sus fichas, la Rocker 300C y la Rocker 400C son bombas de diafragma recubiertas de PTFE, y la Rocker 300, 400, 430 y 901 son bombas de pistón sin aceite. Para el muestreo directo con bolsa, donde la fuente recomienda una bomba de diafragma, corresponden las dos primeras. Confirme en cada ficha el tipo de bomba, el caudal y la compatibilidad con los gases que va a muestrear.

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Fuentes

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