Los mtodos qumicos que de manera rutinaria se utilizan en un laboratorio son el volumtrico, el gravimtrico y el espectrofotomtrico. La utilidad de cada uno de estos mtodos depende de la complejidad de la muestra y de la cantidad de sus componentes. Cmo se realiza un anlisis y cul es la forma en la que se define el mtodo para determinar la sustancia en cuestin? Etapas de un anlisis cuantitativo De manera general, un anlisis qumico conlleva una serie de pasos que deben ser realizados concienzudamente ya que son muy elaborados, tanto o ms que la medicin en s. Aunque no se puede tomar como un proceso inamovible, la realizacin de un anlisis qumico contiene las siguientes etapas: 1. Definicin del problema: Se debe tener bien clara la problemtica a resolver y el analito a identificar o cuantificar.

2. Seleccin del mtodo: La eleccin del mtodo es un paso fundamental para el xito del resultado de la cuantificacin. Requiere tomar en cuenta factores importantes como por ejemplo, la cantidad de la muestra, la disponibilidad del equipo y de los reactivos, la exactitud y la precisin requerida en el anlisis, entre otros.

3. Obtencin de la muestra (Muestreo): El resultado de un anlisis dar informacin confiable si la muestra o unidad de muestreo analizada es representativa en composicin del material de donde se obtuvo.

4. Preparacin de la muestra: Una vez realizada la obtencin de la muestra, es necesario reducir lo ms posible el tamao de las partculas en el caso de los slidos (pulverizar) para homogeneizar la muestra. Pudiera ser que durante el manejo, la muestra ganara o perdiera humedad, por lo que es necesario conocer el peso seco y el contenido de humedad de la muestra para poder conocer su exacta composicin qumica.

5. Medicin de la muestra: Se refiere a cuantificar la cantidad de muestra para el anlisis, de esta manera se podr planificar mejor su determinacin.

6. Disolucin de las muestras: Las muestras, en la mayora de los casos, deben ponerse en alguna solucin previa a la aplicacin del mtodo analtico. El disolvente principal es el agua, aunque existen muestras no solubles o poco solubles en agua y en estos casos es necesario el uso de disolventes alcohlicos u orgnicos (como el hexano, benceno etc.).

7. Muestras repetidas: Las muestras repetidas, son cantidades similares del material a estudiar que son analizadas al mismo tiempo y bajo las mismas condiciones. La aplicacin de muestras repetidas mejora y aumenta la confiabilidad en los resultados.

8. Eliminacin de interferencias: La dificultad para la evaluacin directa y efectiva del analito de inters en una muestra debido a la presencia de otras sustancias, se le conoce como interferencia. En la mayora de los casos, estas interferencias deben eliminarse antes de la evaluacin final.

9. Medicin del analito: Los resultados del anlisis qumico dependen de la medicin final de una determinada propiedad fsica o qumica del analito de inters. Aqu se lleva a la prctica el mtodo elegido, sea gravimtrico, volumtrico o espectrofotomtrico.

10. Clculos: La cuantificacin del analito o la sustancia de inters, generalmente se calcula a partir de los datos experimentales obtenidos en la etapa de medicin, en la estequiometra de la reaccin qumica especfica y con la ayuda de equipo e instrumentos de laboratorio. 11. Anlisis e interpretacin de resultados: Despus de obtener los resultados, el experimentador debe analizarlos para corroborar su veracidad. En algunos casos ser necesario aplicar criterios estadsticos para interpretar la informacin.

Actividad 3. Diagrama de un anlisis qumico Esta actividad te permitir adquirir la capacidad de identificar y analizar las etapas que requiere un anlisis qumico cuantitativo. Tambin observars la importancia de cada uno de los pasos que integran el anlisis qumico y su aplicacin en diferentes reas de la ciencia. El (la) Facilitador(a) te proporcionar un problema de anlisis qumico, del cual elaborars un diagrama para analizar la sustancia indicada. El diagrama debe contener: -Ttulo -Definicin del problema -Seleccin del mtodo: Determinacin de Ia concentracin de Cloruro con el espectrofotmetro HACH modelo DR2800. Este mtodo se basa en Ia reaccin del cloruro presente en Ia muestra con tiocianato mercrico para formar cloruro mercrico y liberar el ion tiocianato. Los iones de tiocianato reaccionan con los iones frricos para formar un complejo de color anaranjado de tiocianato frrico. La cantidad de este complejo es proporcional a Ia concentracin de cloruros. -Obtencin de la muestra: -Preparacin de la muestra: Enjuague el equipo (accesorios de prueba) con agua ultra pura, deje escurrir el material. No use toallas de papel para apresurar el secado, ya que pueden contaminar Ia cristalera con cloruros. Tenga disponible el equipo y reactivos necesarios, para llevar a cabo el procedimiento. Compruebe Ia vigencia de los reactivos:Solucin de Iones Frricos y Solucin de Tiocianato Mercrico. Verifique Ia calibracin del Espectrofotmetro. NOTAS IMPORTANTES: 1. Si Ia muestra se encuentra turbia y/o con sedimentos, filtre a travs de filtro Millipore de 0.45 mm antes de analizar.2. Las Sales Mercricas son muy venenosas. Manjelas con cuidado en lugares bien ventilados de preferencia en campana extractora. Estas sales se descomponen al calentarse.3. El ion cloruro es un contaminante muy comn, extreme los cuidados para Ia toma y procesamiento de Ia muestra; evite el uso de cristalera con huellas digitales, grietas o estrellamientos.4. Trabaje en rea libre de contaminantes ricos en cloruros.

-Medicin del analito: En el espectrofotmetro se introduce el nmero de programa mediante el teclado alfanumrico y se pulsa OK (Figura ___):

Fig. ____ Seleccin de programa

En nuestro caso se selecciona el programa 70 Cloruro.

Se pulsa INICIO para ejecutar el programa. Tras seleccionar el programa, aparecer Ia pantalla correspondiente al parmetro en cuestin (Figura ___):

Fig. ___ Parmetro en cuestin

Se llena una celda con 10 ml de muestra colectada. Llenar una celda con 10 ml de agua desmineralizada, este ser el blanco. Pipetear 0.8 ml de solucin de Tiocianato Mercrico en cada celda. Agitar con rotacin para mezclar. Pipetear 0.4 ml de Solucin de Iones Frricos en cada celda y agitar con rotacin para mezclar. Un color anaranjado se desarrollar si el ion Cloruro est presente. Pulsar en la pantalla el icono del TEMPORIZADOR. Pulse OK para iniciar el temporizador. El temporizador iniciar una cuenta regresiva de 2 minutos. Dentro de los 5 minutos despus de que el temporizador termina Ia cuenta, se debe limpiar la celda del Blanco con papel ptico para eliminar Ia suciedad. Se introduce Ia celda en el compartimiento para celdas del equipo con Ia marca de Ilenado hacia Ia derecha y se pulsa CERO. En Ia pantalla aparecer:

Fig. ____ Informacin

Luego, se limpia Ia celda de Ia muestra con papel ptico para eliminar suciedad. Se introduce Ia celda en el compartimiento para celdas del equipo con Ia marca de llenado hacia Ia derecha y se pulsa MEDICION en Ia pantalla. A continuacin Ia pantalla indicar el resultado en:

Fig. ____ Resultado

Finalmente, se enjuagan las celdas con agua desmineralizada y se guardan. Se apaga el equipo pulsando el interruptor de Encendido/Apagado que se encuentra en Ia parte posterior del mismo durante aproximadamente 2 segundos.

-Resultados Al finalizar la actividad guarda tu documento con la siguiente nomenclatura QAN_U1_A3_XXYZ y sbelo a la base de datos. * Recuerda que, en caso de contar con dudas relacionadas con el tema estudiado, puedes participar en el foro Dudas sobre la qumica analtica, para compartirlas y resolverlas. 1. Al finalizar la actividad guarda tu documento con la siguiente nomenclatura QAN_U1_A3_XXYZ.

2. Sube tu archivo a la base de datos y espera los comentarios de tus compaeros. Es importante que t tambin descargues al menos dos de los trabajos que suban tus compaeros, para que puedas realizar aportes a estos mismos con respeto y acierto.

*Considera los aportes de tus compaeros para mejorar tu trabajo y en caso de dudas puedes participar en el foro Dudas sobre la qumica analtica, para compartirlas y resolverlas.

Elaboracin de un mapa analticoMe enviaron a campo para recopilar muestras, se refiere a una muestra de agua del reactor (refrigerante) de la Central Nucleoelctrica de Laguna Verde (CLV).Se trata de agua que contiene cloruros que daan a los aceros austenticos y el gerente de la CLV requiere sea analizada para certificar el contenido de cloruros.Para los anlisis CUALITATIVOS se realizan pruebas de identificacin, como es una muestra de agua podemos obviar que se trata de un compuesto que en su composicin qumica contiene al menos, hidrgeno y oxgeno.

La qumica del sistema refrigerante del reactor debe mantenerse dentro de los lmites especificados en la Tabla 1.

Si la concentracin de cloruros excede el lmite especificado en la Tabla 1 por ms de 24 horas: Realice una evaluacin de ingeniera para determinar los efectos de la condicin "fuera de lmite" en la integridad estructural del sistema refrigerante del reactor. Determine si la integridad estructural del sistema refrigerante del reactor permanece aceptable para la operacin continua antes de intentar entrar a CONDICIN DE OPERACIN. Analizar una muestra del refrigerante del reactor, para determinar:1. Cloruros, al menos una vez cada:a. 72 horas,b. 8 horas siempre que la conductividad sea mayor del lmite indicado en la Tabla 1.

La corrosin bajo esfuerzo se presenta en ciertos metales, particularmente en aceros inoxidables austenticos. En zonas sometidas a grandes tensiones estos materiales presentan corrosin y agrietamiento, dependiendo la magnitud y velocidad, del grado de esfuerzo, la temperatura, la presencia de iones en particular cloruros y oxgeno disuelto en el agua.El sistema primario est constituido por materiales resistentes a la corrosin, principalmente acero inoxidable, los cuales tienen velocidades de oxidacin muy bajas pero son susceptibles de corrosin bajo esfuerzo, por lo que deben seguirse estrictamente los lmites de cloruros y oxgeno disuelto en el agua para evitar condiciones que podran conducir a la ruptura por esfuerzo.Los sistemas de la planta (Balance de Planta), BOP por sus siglas en ingls, utilizan materiales de menor resistencia a la corrosin, tal como aceros al carbn en las lneas de vapor principal, turbina, condensador y lneas de agua de alimentacin. Los productos de corrosin liberados de la superficie de estos materiales, deben de eliminarse del agua de alimentacin antes de que entren a la vasija del reactor, minimizando la cantidad de material introducido al reactor que se depositara en las superficies de transferencia de calor del combustible provocando superficies de flujo crtico.Reduciendo la cantidad de material que entra a la vasija, se minimiza la cantidad de productos de corrosin activados fuera del ncleo acumulados en lugares del sistema primario.As, el principal nfasis en el control de la calidad del agua en un reactor BWR se centra en la eliminacin de impurezas del ciclo de agua, ms que en el control de las mismas en el sistema de operacin.El control de la calidad del agua se inicia durante la construccin cuando se realizan grandes esfuerzos para asegurar que los tubos estn limpios y no existe material extrao en los sistemas. La calidad apropiada del agua se inicia an antes de que opere la planta y continua as hasta el apagado final. El mantenimiento continuo de la ms alta calidad del agua es importante durante las paradas as como durante la operacin.Un ambiente de agua de alta pureza y pH neutro en el BWR, simplifica y facilita ampliamente el monitoreo de las condiciones qumicas. El parmetro principal de monitoreo es la conductividad elctrica (conductancia especfica). Otro parmetro de control importante es el pH, el cual es una expresin de la concentracin del in hidrgeno libre en una solucin. Sin embargo, para fines de esta actividad 3 de la Unidad 1, seleccion el parmetro de cloruros, por el hecho de que laboro en el rea mecnica preocupndome por las condiciones que afectan a los componentes internos de la vasija del reactor de la Central Laguna Verde.La concentracin de cloruros es un parmetro importante en la qumica del Boiler Water Reactor (Vasija en el argot tcnico de la Planta y BWR por sus siglas en ingls), debido a su relacin con la corrosin por fragilizacin bajo esfuerzo (Stress Corrosion Cracking) en los aceros inoxidables.No se ha desarrollado un monitor de cloruros en lnea por lo que este anlisis se debe hacer en laboratorio tomando una muestra. Los cloruros son monitoreados rutinariamente para verificar el funcionamiento de los sistemas de proceso que controlan la calidad del agua.

El muestreo es una de las operaciones ms crticas en las mediciones analticas. El muestreo en la Central se har de acuerdo a los procedimientos QR-8370 y 1 2-QR-8397 con las variantes que mencione cada procedimiento para cada anlisis en particular.Todas las muestras deben ser identificadas correctamente. Cuando sea necesario almacenar las muestras, se har en un lugar especialmente destinado para este fin, de manera que se minimice la contaminacin y el deterioro de las mismas.

Notifique al Jefe de Turno antes de realizar la toma de muestras para recibir la autorizacin correspondiente; solicite los datos siguientes: Condicin de Operacin presente, Potencia en MWt y Flujo del Sistema de Limpieza del Agua del Reactor (RWCU) para ser capturado segn se requiera, en el programa SICOMQ-U1.

Cuando el muestreo sea requerido durante condiciones de emergencia solicite al personal del Grupo de Monitoreo y Descontaminacin de la Unidad, cobertura continua.

Cualquier valor previamente verificado que rebase los lmites permitidos, debe ser notificado de inmediato al Ing. Qumico va Jefe de Turno, mediante un Reporte de Anomalas (Anexo 1-QR-8398-3) para que se proceda de acuerdo con las acciones indicadas en Especificacin Tcnica 3/4.44 y 3/4.4.5.

Para los requisitos de vigilancia (RDV) es necesario, aparte de capturar los resultados en el programa SICOMQ-U1, llenar el anexo correspondiente para documentar dicha RDV.

Anote la fecha y hora de muestreo. Un procedimiento debe proporcionar las instrucciones para la obtencin de muestras representativas de material radiactivo para su anlisis en el laboratorio, utilizando las tcnicas adecuadas para los lotes, adems de los tiempos de purga para el caso de lneas de proceso continuo de las Unidades 1 y 2 de la CLV. El procedimiento incluye la toma de muestras radiactivas lquidas, de acuerdo con las indicaciones proporcionadas por los estndares de la ASTM, la Gua Reguladora 1.21 de la Nuclear Regulatory Commission de USA y algunos manuales de operacin. Se consideran tambin las precauciones ms importantes a seguir antes, durante y despus del muestreo, as como su modo de transportacin hasta el Laboratorio Caliente, dndose los tiempos de purga de las lneas de muestreo requerido antes de la toma de muestras, para asegurarse que la muestra obtenida corresponde realmente al material que existe en el proceso de ese momento por lo que puede considerarse representativa.

Observe las instrucciones indicadas en el Manual de Normas de SeguridadQumica de la CLV. Evite la contaminacin externa de la botella o de cualquier otro tipo de contenedor de muestra usado.Evite la dispersin de material radiactivo en el rea de muestreo, si por accidente ocurriera una dispersin, delimite esta rea y notifquelo a proteccin radiolgica (PR).Permanezca en el rea de muestreo solo el tiempo necesario para efectuar la toma de muestra.Utilice bolsas de plstico para guardar las muestras tomadas, as como un recipiente adecuado para el transporte de stas al laboratorio.Asegrese que cada muestra tomada sea representativa del volumen total muestreado o de la corriente de proceso que se va a analizar.Lleve un dispositivo de un muestreo extra para los casos donde se deba reemplazar por otro que contenga muestra y est instalado en la lnea de muestreo.Purgue las lneas de muestreo, para asegurarse que la lnea ha sido lavada y la muestra corresponde al material de proceso que existe en ese momento y que se desea analizar.Cercirese que el bidn a muestrear tenga tapa o este plastificado por el usuario, de no estar plastificado informe al usuario de este requisito previo a la toma de muestra.Tome un volumen adecuado de muestra, de acuerdo con los anlisis que se vayan a efectuar.

Llene la botella de tal manera que no queden burbujas de aire. Colectar 1 l de agua del reactor.La toma de muestra para Anlisis del Agua del Reactor se hace en la lnea AP-7770 (RRC) o AP-7775 (Entrada al RWCU) de la Estacin de Muestreo I-111 del Edificio del Reactor o AP-7692 (Entrada al RWCU) de la Estacin de Muestreo IR-270A, o en algn punto alterno previamente definido y autorizado.

Para la toma de muestra durante recargas solicite autorizacin al Jefe de Turno para habilitar el punto de muestreo alterno a los ya existentes de agua del Reactor, a travs de la pierna de alta Presin del DP1B 22-N034M (Bomba de chorro No. 16), localizado en el IR-86 que se encuentra en el nivel 10.15 del Edificio del Reactor U1.

NOTAConsidere en caso necesario, como punto de muestreo alterno el Dren de la Vasija del Reactor, solicitando previamente autorizacin del Jefe de Turno y cobertura del Grupo de Proteccin Radiolgica Operativa.

NOTAAnalizar siempre que haya agua en la Vasija del Reactor, aunque sta est parcialmente drenada.

Frecuencia: Diaria y/o a solicitud del Ing. Qumico/Jefe de Turno.NOTALa frecuencia de anlisis por especificaciones tcnicas (ETO), es de lunes, mircoles y viernes, sin embargo se har diario, para cumplir con el programa de trabajo descrito en el 1-QR-8398-3.

Cloruros

a) Requisito de Vigilancia: 4.4.4.B1.A. (COA 1,2, 3,4 y 5). COA son las siglas de condiciones de operacin.b) Descripcin: Analizar cloruros de acuerdo al 2-QR-8422, QR-8455, QR-8264, QR-8475 o QR-8474.c) Capture el resultado en el programa SICOMQ-U1 y compare el valor obtenido con los lmites aplicables. Aplique los lmites establecidos en el procedimiento QR 8454.d) Si el valor obtenido se encuentra fuera del lmite, NOTIFQUELO inmediatamente al Ing. Qumico va Jefe de Turno y elabore Reporte de Anomala Anexo 1-QR 8398-3.

NOTAEl tiempo mximo permitido para los cloruros fuera del lmite normal (Vea el Anexo 1-QR8369-1), en forma continua es:72 Horas en Condicin Operacional 148 Horas, en Condiciones Operacionales 2 y 324 Horas en otras Condiciones Operacionales336 Horas/ao en forma integrada.

e) Notifique inmediatamente al Ing. Qumico y/o Jefe de Turno, si se rebasa alguno de estos lmites.f) EI tiempo mximo permitido para los cloruros, fuera del lmite mximo, es de 48 h/ao en forma integrada.g) Cualquier tiempo con la concentracin fuera de lmites debe ser contabilizado y reportado en horas, y horas/ao en el Anexo 1-QR-8369-8.

En los formatos 1 y 2 se registran los resultados de las concentraciones de cloruros:

Formato 1Registro de cloruros

Formato 2Registro de cloruros

Cada vez que los parmetros qumicos estn fuera de los lmites establecidos, se tomarn las acciones correspondientes con el fin de restablecerlos dentro del tiempo marcado con el fin de minimizar los daos que puedan causarse por esta desviacin. Se deben iniciar inmediatamente las acciones para la pronta recuperacin; en caso de no lograrse, se solicitar a Ingeniera una evaluacin para seguir operando de sta manera, determinar el impacto sobre el equipo o sistema y/o aislar el equipo o sistema para determinar la manera de recuperar las condiciones recomendadas por el fabricante. Un procedimiento aprobado y controlado deber establecer las acciones a tomar cuando se presenten las desviaciones antes mencionadas.

Todas las actividades relacionadas con Control de Calidad en los laboratorios Qumicos y Control de las calibraciones y/o verificaciones de equipos aparecen indicados en el QR 8301 Control de Calidad en Anlisis Qumicos y QR 8375 Control de las Calibraciones de Equipos de Inspeccin, Medicin y Prueba de los Laboratorios Qumicos y reflejados en el listado de actividades electrnico del Departamento Qumico.

Todo el equipo de Laboratorio deber ser vigilado frecuentemente mediante un programa de calibracin y mantenimiento preventivo controlado por el Laboratorio de Metrologa y equivalente al detallado en el QR-8375.EI espacio en el Laboratorio ser distribuido de acuerdo a las reglas establecidas de limpieza, orden y caractersticas de las mediciones y para proteger la salud y seguridad del personal del Laboratorio.La calibracin generalmente se refiere a mediciones fsicas hechas con soluciones estndar en aparatos o equipos de medicin para verificar su respuesta y poder ser utilizadas en la medicin de muestras desconocidas.EI Encargado de Control de Calidad del laboratorio qumico, es el responsable de que los registros de las calibraciones sean archivados y existan copias disponibles para los usuarios de los equipos calibrados.El Ingeniero Qumico o su designado es el encargado del Control de Calidad del laboratorio qumico.La calibracin qumica se refiere a aquellas operaciones en las cuales la respuesta del instrumento es relacionada con datos analticos.

Todos los equipos de medicin deben contar con una bitcora de operacin y una etiqueta donde se indique la vigencia de calibracin de los mismos.

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