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MANUAL DE APOYO DOCENTE

LABORATORIO DE HIGIENE INDUSTRIAL: AGENTES QUMICOS

HILH01

AREA PROCESOS INDUSTRIALES

Elaborado por:

Ana Munizaga Herrera

Mg Prevencin de Riesgos e Higiene Industrial

Experto Profesional S.N.S

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Pilar Institucional

CALIDAD EDUCACIONAL

Plan de Desarrollo del rea de Procesos Industriales

DISEO DE ASIGNATURAS, MANUALES PARA EL DOCENTE, GUAS DE TRABAJO, MANUALES PARA EL ALUMNO, PRESENTACIONES

Este manual de apoyo docente es parte de este pilar institucional y tiene como finalidad estandarizar y unificar criterios respecto a los contenidos establecidos en el programa de la asignatura La informacin seleccionada comprende bibliografa tcnica del rea de la especialidad que en general ha sido transcrita textualmente de los documentos originales. Adems, incluye normativa actualizada, la cual ha sido relacionada con el material antes descrito.

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INDICE

INTRODUCCIN 8

1. MEDICIN DE LA CONCENTRACIONES LABORALES DE LOS CONTAMINANTES 10 1.1. Tipo de instrumentacin 10 1.2. Duracin de las mediciones 10 1.3. Localizacin de la medicin. 10

2. MEDICIN DE GASES Y VAPORES 11

2.1. Instrumentos colormetros 11 2.2. Tubos colorimtricos. 11

Limitaciones de los tubos colorimtricos.. 13 Aplicaciones prcticas en Higiene Industrial. 13

2.3. Monitores (detectores de gas).. 14

3. MEDICIN DE AEROSOLES 15 3.1. Sistema de toma de muestra. 15

Sistema activo.. 16 Bomba de muestreo... 16 Soporte de retencin de muestra. 16

3.2. Toma de muestra con filtro 16 Instalacin y operacin del tren de muestreo 19 Muestreo con cicln.. 20

3.3. Toma de muestra con soluciones absorbentes. 21 Montaje del impactador y muestreo de contaminantes 23

3.4. Toma de muestras con tubos adsorbentes. 24 Montaje y uso del tubo para muestreo de vapores.. 25

3.5. Toma de muestras con bolsas inertes. 26

4. CALIBRACIN DE TRENES DE MUESTREO 27 4.1. Calibracin de trenes de muestreo mediante un calibrador de burbuja.. 28

5. TRANSPORTE Y CONSERVACIN DE LAS MUESTRAS 29

6. CORRECCIN DE CAUDALES Y CONCENTRACIONES POR EFECTO DE ALTURA 29

7. CALIBRACIN Y TOMA DE MUESTRA A NIVEL DE MAR 31

8. CALIBRACIN A NIVEL DE MAR Y MUESTREO EN ALTURA O VICEVERSA 31

9. CALCULO DE CONCENTRACIONES DE AGENTES QUMICOS 31

10. DETERMINACIN DE LA CONSTANTE R 32

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11. CALCULO DE MUESTREO CON IMPINGER 34

12. ESTRATEGIAS DE MUESTREO 36 12.1. Tipos de muestreos 36 12.2. Calculo de acuerdo a estrategia de muestreo.. 38 12.3. Consideraciones previas para la seleccin de estrategia de muestreo 40 12.4. Tiempo de duracin de cada muestra. 40 12.5. Nmero de muestras. 40 12.6. El mtodo analtico. 42

13. CONDICIONANTES ANALITICAS DE LA TOMA DE MUESTRA 42

13.1 Aspectos previos a cualquier proceso de medicin.. 42 Qu 43 Cmo.. 43 Dnde 43 Cundo 44

14. CONDICIONANTES TECNOLGICOS Y ESTRATGICOS DEL MUESTREO 45

14.1Condicionantes tecnolgicas del muestreo.. 45 14.2 Condicionantes de estrategia de muestreo. 45 14.3Tiempo de exposicin46

15. CONTROL DE LAS EXPOSICIONES A AGENTES QUMICOS 46

15.1 Tcnicas de control 47 Eliminacin 48 Reduccin 49 Aislamiento 49 Ventilacin. 49 Evitar la exposicin 49 Proteccin individual 50

16. ACCIONES PARA EL CONTROL DE RIESGO 50

Accin sobre el agente qumico 50 Sustitucin total del producto 50 Sustitucin parcial 51 Cambio de presentacin 51

17. ACCIONES EN EL PROCESO O INSTALACIN 51

17.1 Cambio de proceso 51 17.2 Modificaciones o ajustes en el proceso 52 17.3 Mantenimiento preventivo 52 17.4 Cerramiento del proceso 53 17.5 Cabina de seguridad 53

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17.6 Extraccin localizada 54 17.7 Ventilacin en push-pull 54 17.8 Limpieza de instalaciones y maquinaria 55 17.9 Segregacin de zonas 56 17.10 Ventilacin general 56 17.11 Duchas y cortinas de aire 56 17.12 Cabinas de control 57

18. ACCIONES DE LOS METODOS DE TRABAJO 58

18.1 Automatizacin 58 18.2 Buenas prcticas de trabajo 58

18.3 Formacin e informacin 58 18.4 Reduccin del tiempo de exposicin.59 18.5 Equipo de proteccin personal 60 18.6 EPP de vas respiratoria 60 Elementos de un EPP de vas respiratorias 60 Clasificacin de los EPP de vas respiratorias 61 EPP contra riesgos de contacto o penetracin drmica 61 Guantes de proteccin 61 Gafas y pantallas. 62 Ropa de proteccin 62 Almacenamiento de EPP entre uso 62 Mantenimiento de EPP 66 BIBLIOGRAFIA 74

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INDICE DE IMAGENES FOTO 1: Bomba y tubos colorimtricos 12 FOTO 2: Uso de tubos colorimtricos 12 FOTO 3: Detector de gas. 14 FOTO 4: Portafiltro de tres y dos secciones. 18 FOTO 5: Montaje de portafiltro de tres y dos secciones. 18 FOTO 6: Ubicacin del sistema de toma de muestra.. 19 FOTO 7: Tren de muestreo con filtro. 19 FOTO 8: Cicln de nylon para muestreo partculas respirables. 21 FOTO 9: Borboteador o impinger. 22 FOTO 10: Toma de muestra con borboteador o impinger 23 FOTO 11: Tubo adsorbente nuevo.. 25 FOTO 12: Tubo adsorbente usado.. 25 FOTO 13: Bolsa de muestreo para gases.. 26 FOTO 14: Calibracin de diferentes trenes de muestreos 27 FOTO 15: Calibrador de burbujas. 28 FOTO 16: Sistemas de muestreo para una jornada de trabajo. 37 FOTO 17: Tcnicas de control para agentes qumicos. 47 FOTO 18: Tcnicas de ventilacin 49

FOTO 19: Cabina de seguridad.. 53 FOTO 20: Sistema de extraccin localizada 54 FOTO 21: Sistema de ventilacin en push-pull.. 55 FOTO 22: Acciones en el proceso. Cortinas de aire 57 FOTO 23: Acciones en el proceso. Cabinas de control 57 FOTO 24: Acciones en los mtodos de trabajos. Hojas de seguridad 59

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INDICE DE TABLAS

TABLA 1: Nmero de trabajadores mnimo a muestrear dentro de un Grupo homogneamente expuesto..........41

TABLA 2: Resumen de las tcnicas de control de Agentes Qumicos...47 TABLA 3: Tabla ISP tcnicas de muestreos de acuerdo al agente a evaluar64 TABLA 4: Propiedades fsicas de la atmsfera en altura.70

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LABORATORIO DE HIGIENE AGENTES QUMICOS.

INTRODUCCIN La exposicin a un agente qumico se entiende como el contacto y la interaccin de una

sustancia o producto qumico con el organismo humano, cualquiera sea la forma o circunstancia en que dicho contacto se produzca. Si la exposicin es consecuencia de la actividad laboral se habla de exposicin laboral y, por ende, de los riesgos para la salud que pueden derivarse de la misma.

Como estas concentraciones no suelen ser constantes a lo largo del tiempo, los valores

que se determinen correspondern en general a concentraciones medias referidas al perodo de tiempo en consideracin.

La medida de una exposicin se expresa en concentraciones promediadas de unos

contaminantes concretos, dadas en unidades de peso por volumen de aire o en partes por milln en volumen si se trata de gases o vapores, referidas a un perodo de tiempo determinado, dado en minutos, horas u otra unidad de tiempo (por ejemplo: 140 mg/m3 de tolueno durante 8 horas o 75 ppm de metanol durante 15 minutos).

Los txicos pueden hallarse en el aire, en la ropa de trabajo, sobre la piel, en los alimentos que consumimos, etc. Las vas de entrada son: la va respiratoria, la cutnea y la digestiva. La va parenteral (heridas, pinchazos) es accesoria ya que no es frecuente que se den exposiciones crnicas por esta va.

La va respiratoria es la ms frecuente e importante en el entorno laboral. Los txicos que

penetran por ella pueden estar en forma de gas, vapor o aerosol. La importancia de esta ruta de entrada est determinada por la gran superficie de contacto disponible para la absorcin del txico (100 m2), por la delgadez de la membrana que separa el aire inhalado de la sangre y la ausencia, en primera instancia, del filtro heptico.

La absorcin se produce en lo ms profundo del aparato respiratorio que son los alvolos pulmonares. El que una molcula llegue hasta el final del recorrido depender de varios factores, desde la forma de presentacin de la sustancia (si es gas o aerosol, siendo en este ltimo caso fundamental el tamao de la partcula), hasta la frecuencia y profundidad de los movimientos respiratorios.

La segunda va en importancia, en cuanto a la absorcin de txicos en el medio laboral, es la drmica. Afortunadamente la piel no es demasiado permeable y constituye una barrera eficaz al paso de los txicos, siendo la capa crnea, es decir, la capa ms superficial de la piel, la clave de la poca penetrabilidad cutnea. La piel puede ser atravesada por los espacios existentes entre las clulas, a travs de ellas (va folculo piloso o glndulas sebcea o sudorpara).

Las sustancias solubles en grasa presentan una facilidad de penetracin mayor que las

solubles en agua, siendo las solubles en ambos medios, las de mayor absorcin. Los factores que influyen en la absorcin cutnea son los propios de la piel (humedad, grosor, vascularizacin, integridad del estrato crneo) y los inherentes al agente qumico (concentracin, forma de presentacin, pH y liposolubilidad).

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La importancia de la va drmica en cada caso concreto se ha de decidir teniendo en

cuenta las otras posibles vas de absorcin. Por ejemplo: tanto el tricloroetileno como el tolueno se absorben por va drmica, pero la va preponderante en la mayora de los puestos de trabajo es la respiratoria dada la volatilidad de ambos productos; sin embargo, la bencidina, que es poco voltil, tiene en la va drmica su principal ruta de absorcin.

La penetracin de las sustancias a travs del aparato digestivo se produce, en la mayora de los casos, como consecuencia de prcticas o comportamientos que atentan al ms elemental sentido de la higiene (comer, beber o fumar en el puesto de trabajo, no lavarse las manos antes de comer o llevar al comedor la ropa de trabajo sucia, aspirar con la boca para llenar pipetas, etc.). Tambin puede ser origen de una absorcin por va digestiva respirar por la boca o mascar chicle pues puede condicionar la ingestin de ciertas sustancias, as como la deglucin del moco proveniente del aparato respiratorio.

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1. MEDICIN DE LAS CONCENTRACIONES LABORALES DE LOS CONTAMINANTES.

La medicin de la concentracin de los contaminantes qumicos en el medio laboral puede llevarse a cabo de diferentes maneras, teniendo en cuenta los aspectos siguientes:

Tipos de instrumentacin Duracin de las mediciones Localizacin de la medicin

La eleccin de las condiciones ms convenientes vendr dada principalmente por el tipo

de proceso industrial, la forma en que se genera el contaminante, sus caractersticas fisicoqumicas y la metodologa analtica que se pretenda utilizar.

1.1. Tipos de instrumentacin Existen instrumentos que permiten efectuar la medicin de algunos contaminantes de una

manera directa en el lugar de trabajo, denominados sistemas de lectura directa, mientras en otros casos es preciso efectuar una toma de muestras para un posterior anlisis en el laboratorio.

1.2. Duracin de las mediciones. Las mediciones pueden ser puntuales o promediadas. La medicin puntual se basa en la

determinacin de la concentracin en un perodo de tiempo muy corto. El valor que se obtiene de este modo puede llegar a asimilarse al valor instantneo de la concentracin en el momento de la medicin. Estas mediciones son adecuadas para diferenciar fases de un proceso o determinar pick de exposicin en operaciones concretas.

La medicin promediada abarca un perodo de tiempo ms largo, y es adecuada para la determinacin de exposiciones medias a lo largo de la jornada laboral.

1.3. Localizacin de la medicin. Atendiendo a la localizacin, las mediciones pueden ser ambientales o personales. Las mediciones ambientales permiten la determinacin de concentraciones de

contaminantes en zonas de trabajo concretas y, por tanto, la exposicin existente en tales reas. Las mediciones personales permiten, en cambio, obtener una idea ms exacta de la

exposicin real de los trabajadores durante la realizacin de las actividades propias de su puesto de trabajo. Las mediciones personales traen limitaciones importantes sobre los instrumentos de medicin ya que debern ser de tamao reducido y funcionamiento autnomo, puesto que acompaarn al individuo durante la realizacin de su trabajo.

La determinacin de concentraciones ambientales mediante instrumentos de medida

directa presenta algunas ventajas con respecto al sistema de toma de muestra y anlisis convencional, principalmente:

- Rapidez en las determinaciones. - Posibilidad de obtener datos puntuales de modo inmediato.

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- Economa en las mediciones.

Por desventaja son en general poco precisos, y tambin son frecuentes las interferencias de otras sustancias presentes en el ambiente, con posibilidad de falsear el resultado final de la medicin.

Como es de conocimiento, la atmsfera que nos rodea tiene una composicin bien determinada. Cualquiera de esas sustancias en proporcin mayor a la normal, u otra sustancia extraa, se designa como contaminante. Los contaminantes se clasifican en aerosoles (suspensin de pequeas partculas en el aire) o gases y vapores

Por lo que pueden diferenciarse entre los sistemas para anlisis de gases y vapores y los

sistemas para la medicin de aerosoles.

2. MEDICIN DE GASES Y VAPORES

2.1. Instrumentos colormetros Para determinar la concentracin de un contaminante en un ambiente existen algunos

medios que estn basados, fundamentalmente, en reacciones fsicas, qumicas o fsico-qumicas de esas sustancias. En algunos de estos casos la reaccin involucra la aparicin de una coloracin o un cambio de color. En estas ocasiones, la intensidad o extensin de la coloracin o la gama de colores que la reaccin pueda generar permite apreciar la cantidad del contaminante presente en la atmsfera evaluada.

Estos tipos de instrumentos son extensamente utilizados por su sencillez, facilidad de

utilizacin y por la amplia gama de contaminantes que abarcan. Son dispositivos que se basan en el cambio de color que sufre un reactivo especfico al reaccionar con un contaminante determinado.

Existen cuatro tipos principales de dispositivos colorimtricos de lectura directa: Papeles reactivos. Lquidos reactivos. Tubos indicadores con reactivo slido. (Tubos colorimtricos) Combinaciones de los anteriores.

2.2. Tubos colorimtricos.

Los tubos colorimtricos estn constituidos, esencialmente, por un tubo de vidrio, cerrado en ambos extremos, en cuyo interior hay una cantidad determinada de un reactivo impregnado en un soporte slido (o vehculo) granulado. En la mayora de los casos, este reactivo es bastante especfico para el contaminante a evaluar. Principio de Operacin. Para determinar el grado de contaminacin de un ambiente se hace pasar, a una velocidad determinada, una cantidad de aire de ese ambiente a travs de l, permitiendo as la reaccin entre el contaminante y el reactivo, lo que genera una coloracin de una longitud determinada

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(que es medida en una escala) o un cambio de color. Para hacer pasar el aire a travs del tubo se debe usar una bomba que pueda ser accionada mecnicamente.

Foto 1: Bomba y tubos colorimtricos

El equipo est formado por la bomba y el tubo colorimtrico, como un todo, los que siempre deben usarse conjuntamente. La bomba contiene un embolo el cual se acciona de forma manual pudindose obtener un volumen de aire preciso de 50 y 100 ml, la bomba cuenta con un orificio donde se romper los extremos del tubo colorimtrico. Los tubos colorimtricos son de forma cilndrica, de unos 7mm de dimetro exterior y unos 125 mm de largo aproximadamente. Exteriormente lleva impresa la nomenclatura que individualiza el tipo de tubo, adems una flecha que indica la direccin en que debe pasar el aire al hacerse la medicin (la punta de la flecha debe quedar dirigida hacia la bomba), trae impresa una escala graduada en parte por milln (ppm) algunos tubos traen su escala expresada en porcentaje (%).

A continuacin aparece representacin sencilla de uso de los tubos colorimtricos.

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Foto 2: Uso de los tubos colorimtricos.

Limitaciones de los tubos colorimtricos. Los tubos colorimtricos presentan limitaciones importantes que deben ser tenidas en cuenta a la hora de su utilizacin en la evaluacin del riesgo higinico. Estas pueden resumirse en:

- La precisin de los tubos es funcin en gran medida de la tcnica de fabricacin. En general los tubos colorimtricos ofrecen un coeficiente de variacin entre el 5 y el 40% de su lectura.

- Frecuentemente carecen de especificidad suficiente y la presencia de otros contaminantes es susceptible de alterar la extensin y el color de la capa coloreada.

- Las temperaturas fras provocan variaciones de color y las temperaturas altas influyen en el volumen muestreado proporcionando resultados errneos. Por lo que deber corregirse los valores de acuerdo al instructivo de operacin que trae cada caja de tubos colorimtricos.

En la utilizacin de los tubos colorimtricos pueden provocarse errores sistemticos a

causa de las siguientes anomalas:

- Error en la calibracin del fabricante. - Variaciones en las condiciones de almacenamiento de los tubos. (En la mayora de los

casos se recomienda una temperatura de almacenaje inferior a los 30 C).

- Disminucin de la hermeticidad en la bomba de aspiracin. - Obturacin de los canales de aspiracin.

Por todo ello conviene comprobar peridicamente el volumen de aspiracin de la bomba,

limpiar los canales de aspiracin y, en cualquier caso, tener en cuenta las especificaciones del fabricante sobre el almacenamiento de los tubos y su fecha lmite de utilizacin.

Aplicaciones prcticas en Higiene Industrial Sus aplicaciones prcticas en Higiene Industrial se pueden resumir en las siguientes:

- Determinaciones en ambientes cerrados o peligrosos antes de acceder a ellos. - Deteccin rpida de los focos de contaminacin.

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- Utilizacin en estudios preliminares para obtener una aproximacin del posible nivel de exposicin.

- Deteccin de posibles contaminantes. - Determinacin de las concentraciones que se provocan en emisiones espordicas

propias de operaciones de muy corta duracin.

- Determinaciones puntuales, paralelas a tomas de muestras de mayor duracin, para la cuantificacin de posibles concentraciones pico.

2.3. Monitores (detectores de gas). Aparte de los dispositivos colorimtricos existe una amplia gama de instrumentos de

lectura directa, tambin denominados monitores o detectores de gas. Los principios fsicos para la deteccin cuantitativa en los que se basan las mediciones

efectuadas con este tipo de aparatos son principalmente cuatro:

- Elctricos. - Trmicos. - Electromagnticos. - Quimielectromagnticos.

La precisin de este instrumental viene determinada por el fabricante y su utilizacin exige, por otra parte, calibraciones peridicas por medio de atmsferas o mezclas de gases de composicin controlada.

En la actualidad el mercado ofrece gran diversificacin en este tipo de instrumental, que

es utilizado en la instalacin de redes de deteccin, con incorporacin de alarmas pticas o acsticas, registradores, etc., as como para la puesta en funcionamiento de extractores al alcanzarse una concentracin determinada.

Existen tambin monitores porttiles que permiten la lectura de las concentraciones medias al final de la jornada laboral, del tiempo durante el cual se ha sobrepasado cierto valor de la concentracin o de otros valores relacionados.

1. Alarma audible 2. Alarma visual 3. Pantalla 4. Botones 5. Accesorio de Salida 6. Bomba y filtro de bomba 7. Sensores 8. Batera 9. Datos del Equipo

Foto 3: Detector de Gases

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3. MEDICIN DE AEROSOLES.

Con respecto a la medicin directa de aerosoles pueden distinguirse tres grupos instrumentales principales:

- Instrumentos pticos - Instrumentos elctricos - Instrumentos toma de muestra

Instrumentos pticos

Fundamentados en propiedades pticas de una partcula o de un conjunto de partculas. Las ms simples, aplicables a grandes concentraciones ambientales, miden la extincin de

la luz al aerosol. Si la concentracin no es suficiente elevada, se utiliza el mtodo de la dispersin de la luz.

Dentro de este tipo se encuentran los siguientes:

- Instrumentos para la medicin de partculas con fuente de luz visible. - Fotmetros con fuente de rayos lser. - Reflectmetros. - Equipos de emisin espectral.

Instrumentos elctricos

Se basan en la interaccin partcula - carga elctrica. Existen dos tipos de instrumentos:

- Las partculas adquieren una carga elctrica proporcional a su tamao al pasar a travs de una nube de iones, siendo esta carga la que se mide.

- Se mide la interceptacin de un haz de iones debido a la presencia del aerosol.

3.1. Sistemas de toma de muestras. Unas de las acciones importantes que debe realizarse en la prctica de la Higiene Industrial consiste en la evaluacin de la concentracin de los contaminantes en el aire del ambiente laboral: polvos, gases, vapores, nieblas, humos metlicos, solventes orgnicos, etc. Esta evaluacin se realiza determinando la cantidad de contaminante que se encuentra presente en un volumen conocido de aire. Con este fin es necesario recolectar muestras, las que deben ser enviadas a un laboratorio especializado para su anlisis.

La toma de muestras es, lgicamente, necesaria en todas aquellas determinaciones analticas que deban efectuarse en el laboratorio y es una parte esencial dentro del esquema del mtodo analtico. Los sistemas de toma de muestras ambientales pueden ser de dos tipos: activos y pasivos. En los sistemas activos, tambin conocidos como sistemas dinmicos, el aire es forzado a pasar a travs de un soporte de captacin con ayuda de una bomba de aspiracin o muestreador, mientras que en los sistemas pasivos es el propio contaminante quien mediante fenmenos de difusin y permeacin alcanza el soporte de la muestra y se reparte uniformemente en su seno.

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Sistemas activos En los sistemas de muestreos activos o dinmicos, la captacin del contaminante tiene

lugar por fijacin o concentracin en el soporte de retencin utilizado. Los principales soportes que actan segn este fundamento son: los filtros (en portafiltros o cassettes), las soluciones adsorbentes (en borboteadores o "impingers) y los slidos adsorbentes (en tubos de vidrio).

Adems de estos sistemas activos de toma de muestras, por fijacin o concentracin,

existen otros cuyo fundamento consiste en la toma directa de la muestra de aire y su posterior transporte al laboratorio sin ningn otro tipo de tratamiento. Para la realizacin de esta toma directa de aire puede recurrirse a varios tipos de instrumentos, tales como: jeringas, tubos de presin, tubos de toma de muestras, bolsas, etc. En la actualidad el sistema de toma directa del aire contaminado con bolsas inertes es el ms utilizado, aplicndose los dems tan solo como alternativas.

Bomba de muestreo. Para que los sistemas de muestreos activos funciones se requiere del uso de una bomba

de muestreo porttil, en la actualidad existen en el mercado una gran diversidad de marcas y modelos. La bomba debe ser accionada por una batera recargable y poseer un medidor de flujo (rotmetro).

La bomba posee un interruptor del tipo botn que permite ponerla en funcionamiento o

detenerla cuando sea necesario, lleva una cubierta que evita que el interruptor se pueda accionar involuntariamente. Cerca de este interruptor existe un tornillo que permitir poder regular el flujo de aire de acuerdo al contaminante que se desea evaluar. (Ver tabla ISP Tabla 1).

Un fitting de entrada para la muestra va ubicado en la parte superior y est diseado de

tal modo que permite conectarse a l manguera de plstico, posee un adaptador para cinturn lo que permite sea adosada a la vestimenta del trabajador para los muestreos personales.

La escala del rotmetro ha sido calibrada para una condicin de cero perdida de carga; por

lo tanto el flujo real durante un muestreo no es el indicado por el rotmetro y slo se puede conocer por una adecuada calibracin del tren de muestreo. La lectura del rotmetro sirve slo de referencia.

Soporte de retencin de muestra. La naturaleza, el tipo y las caractersticas del soporte a utilizar para la captacin de un

determinado contaminante son funcin de factores tales como: el estado fsico del contaminante (aerosol, vapor, gas, etc.), sus caractersticas qumicas y la metodologa analtica a emplear.

- Toma de muestras con filtros. - Toma de muestras con soluciones adsorbentes. - Toma de muestras con tubos adsorbentes. - Toma de muestras con bolsas inertes.

3.2. Toma de muestras con filtros

Este dispositivo se emplea para una gran variedad de muestreo, como por ejemplo:

- Muestreo de polvos minerales (polvo total o fraccin respirable).

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- Muestreo de humos o polvos metlicos (plomo, arsnico, manganeso, cinc, etc.) - Muestreo de fibras de asbestos. - Muestreos de polvos orgnicos (madera, camo, algodn, polvo de molienda de

grano, etc.) El sistema de captacin sobre filtros se basa en hacer pasar un volumen del aire

contaminado a travs de un filtro montado en un portafiltros o cassette. La unidad de captacin bsica la constituyen: filtro, soporte y portafiltros o cassette.

El filtro ms usualmente empleado en la captacin de muestras personales es de 37 mm

de dimetro. Su naturaleza puede ser muy variada, como por ejemplo de: steres de celulosa, cloruro de polivinilo (PVC), difluoruro de polivinilideno (PVDF), politetrafluoruro de etileno (PTFE), fibra de vidrio, plata, policarbonato, etc. y su tamao de poro se sita, generalmente, entre las 0.45 y 5 micras. Estos tres datos-tamao, naturaleza y porosidad- son totalmente caractersticos del filtro y deben figurar especificados en el mtodo analtico del contaminante. Manipule siempre los filtros con una pinza especial, de mandbula o lisa, y tomando el filtro solamente de los bordes. No toque el filtro con los dedos.

El soporte del filtro, generalmente a base de celulosa, no es un soporte de captacin y su

utilizacin es bsicamente para sostener y adaptar mejor el filtro dentro del cassette. El portafiltros o cassette, generalmente de poliestireno, puede estar constituido por 2 o 3

cuerpos o secciones. Para la mayora de contaminantes es optativo utilizar un tipo u otro de cassette; sin embargo, con el empleo de cassettes de 3 cuerpos puede mejorarse la distribucin de la materia particulada sobre el filtro y evitar en ocasiones la formacin de colmataciones en la zona central. La utilizacin de cassettes con 3 cuerpos resulta imprescindible en las captaciones de aquellos contaminantes cuyo cuerpo superior necesita estar retirado durante el muestreo, es decir cassette abierto, por ejemplo: para fibras de asbesto, aerosoles cidos y alcalinos, etc. Adems el portafiltro de tres secciones se puede usar de dos maneras en un muestreo, a saber:

1. Completo, con las tres secciones, en forma similar al portafiltro de dos secciones

(muestreo con portafiltro cerrado). 2. Con la seccin superior (la seccin macho, de entrada) removida (muestreo portafiltro

abierto), cuando se desea un depsito uniforme de la muestra sobre el filtro membrana, como se requiere, por ejemplo, para el recuento de fibras de asbesto. En el caso de polvos neumoconiticos (slice libre), para captar la fraccin de polvo

respirable, se necesita utilizar como unidad de captacin un cassette de 2 cuerpos acoplado a un cicln de nylon de 10 mm cuya funcin es la de separar y retener las partculas no respirables.

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Foto 4: Portafiltro de tres y dos secciones.

Foto 5: Montaje de portafiltro de tres y dos secciones.

Junto a todas las muestras que enve al laboratorio adjunte un portafiltro con filtro instalado, identificado como testigo, el cual ha sido sometido a todas las manipulaciones de montaje y desmontaje, antes de iniciar el muestreo, pero sin poner en funcionamiento la bomba. Este testigo indicara si existe alguna contaminacin externa y se denominara un blanco.

En un muestreo de ambiente (ya sea local o ambiental) la manguera de muestreo ser un

trozo de manguera plstica lo ms corta posible teniendo cuidado que el filtro no quede con la cara superior hacia arriba. En un muestreo personal, la manguera de muestreo ser un trozo de manguera mucho ms largo que va desde la bomba, instalada en el cinturn del trabajador, hasta la solapa o bolsillo del trabajador, cerca de la zona respiratoria, donde ira colocado el portafiltro.

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Foto 6: Ubicacin del sistema de toma de muestra

La bomba ms la manguera de muestreo y el portafiltro constituyen el Tren de Muestreo y estn listos para ser usados.

Foto 7: Tren de muestreo con filtros.

Instalacin y operacin del Tren de Muestreo. a) Ubique el Tren de muestreo en el lugar que corresponda, segn se trate de muestreo de

ambiente o muestreo personal. b) Saque el tapn azul del orificio entrada de la muestra al portafiltro (cara superior, lisa, del

cassette). c) Haga funcionar la Bomba oprimiendo el interruptor de botn y verifique que el flotador

del rotmetro est en la posicin correspondiente determinado en la calibracin (ver calibracin de tren de muestreo pgina 26)

d) De inmediato anote la hora (hora y minuto) de comienzo del muestreo. e) Si nota que el rotmetro cae mucho y el sonido de la bomba se hace ms lento, detenga el

muestreo de inmediato. Anote la hora (hora y minuto). f) Al trmino del muestreo detenga la bomba con el interruptor de botn. g) Anote la hora de trmino del muestreo (hora y minuto).

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h) Coloque inmediatamente el tapn azul en el orificio de entrada del portafiltro (cara lisa), si se ha muestreado con el portafiltro cerrado, o bien, vuelva a colocar la seccin macho completa si se ha muestreado con el portafiltro abierto.

i) Desconecte, con cuidado, el portafiltro de la manguera de muestreo. j) Coloque inmediatamente el tapn rojo en el orificio de salida (zona estriada) del

portafiltro. k) Selle el portafiltro y rotlelo inmediatamente indicando lugar de muestreo, hora de inicio

y hora de trmino. Enve las muestras al Laboratorio en los mismos cassette, debidamente empacados para

evitar derrames y daos. Adjunte un cassette de muestreo, sometido a todas las manipulaciones de montaje y desmontaje en la bomba, antes de iniciar el muestreo, pero sin hacerla funcionar. Identifique este impactador como Testigo o blanco.

Muestreo con Cicln. Para el muestreo de polvo respirable se emplea como accesorio de muestreo un cicln en el cual se inserta un portafiltro de dos secciones. El cicln est diseado de tal modo, que puede separar del polvo total suspendido en el aire la fraccin respirable (la ms fina), la cual a queda finalmente retenida en el filtro del portafiltro, por lo que se considera que este se utiliza como un muestreo personal. Se muestrea a un flujo de 1,7 a 1,9 (l/min). El filtro que se utiliza es de PVC (cloruro de polivinilo), de 5 micrones (micrmetros) de tamao de poro, el cual debe ser pesado previamente. Proceda de la siguiente manera:

a) Instale en el cicln un portafiltro de dos secciones con un filtro que haya sido pesado previamente.

b) Suelte el tornillo de apriete y grela hacia un lado. c) Saque el tapn azul de la seccin macho (de entrada) y el tapn rojo de la seccin hembra

(de salida) del portafiltro. Inserte el gollete del orificio de la seccin macho (de entrada), en el orificio de la copla inferior de acero inoxidable.

d) Levante la abrazadera superior y presinela hacia abajo, de modo que el cabezal conector de flujo (con copla superior) se inserte en el gollete del orificio de la seccin hembra, de salida (la seccin con estras). Apriete bien con los dedos ndice y pulgar las dos partes de la abrazadera hasta que todo el sistema quede hermticamente sellado. En ese momento apriete el tornillo que sujeta las dos abrazaderas.

e) Conecte el lado libre de la lnea de muestreo al fitting de entrada de muestra en la bomba. f) Ubique este tren de muestreo al trabajador, teniendo cuidado de que el cicln quede en

posicin vertical.

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Foto 8: Cicln de nylon para muestreo de partculas respirables

3.3. Toma de muestras con soluciones absorbentes.

El borboteador o impinger es un accesorio que se emplea para la recoleccin de gases, vapores, algunos polvos y aerosoles lquidos. Las captaciones con lquidos se basan en hacer pasar un volumen conocido de airea travs de una solucin absorbente apropiada contenida en un borboteador o "impinger".

La unidad de captacin bsica la constituyen: el borboteador, la solucin absorbente y la

trampa (utilizada normalmente para proteger el equipo muestreador de posibles arrastres o condensaciones de la solucin absorbente).

Cada borboteador consta de dos piezas fundamentales:

- El cuerpo o vaso graduado (generalmente de 30 ml de capacidad), en el cual se coloca un lquido o solucin absorbente.

- y el cabezal con tapa esmerilada que posee un tubo central terminado en una punta con un orificio pequeo (borboteador extremo simple o de placa de vidrio fritado), a travs del cual penetra el aire que se muestrea, y un tubo lateral, de salida, que se conecta a la bomba. Este cabezal se instala en el vaso, quedando la punta del tubo central sumergida en el lquido absorbente y muy cerca del fondo del vaso.

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Foto 9: Borboteador o impinger.

La eleccin del tipo de borboteador, para la toma de muestras de un determinado

contaminante, depender fundamentalmente de la eficacia de retencin del mismo en la solucin absorbente utilizada. Como norma orientativa se puede indicar que, para aerosoles lquidos, cuya adsorcin es bsicamente por dilucin y neutralizacin, generalmente se utiliza el borboteador simple, mientras que para gases o vapores, cuya adsorcin suele ser por reaccin, son ms recomendables los borboteadores de placa fritada, ya que proporcionan burbujas de aire ms finas que incrementan la velocidad de difusin del contaminante en el medio y tambin su rea de contacto y en consecuencia mejoran la eficacia de captacin. En principio, cuanta ms pequea sea la porosidad de la placa mejor eficacia, pero a su vez mayor prdida de carga para la bomba de muestreo.

En la prctica se acostumbra a trabajar con un tren de dos borboteadores colocados en

serie (ms el que acta como trampa); con ello se aumenta la eficacia de retencin global y adems el segundo borboteador acta de control o testigo de la captacin. La eficacia de retencin puede considerarse satisfactoria cuando la retencin obtenida con el primer borboteador supera el 90-95% de la captacin total. Se debe cuidar de no confundir el brazo a conectar a la bomba, ya que de hacerlo a la inversa hara que la solucin de muestreo fuera aspirada por la bomba, con los daos consiguientes.

Se debe considerar tener un testigo o blanco el que indicara la presencia de

contaminantes, para ello se adjuntar un borboteador con solucin sometido a todas las manipulaciones de montaje y desmontaje en la bomba.

Cuando es necesario evitar o eliminar la presencia de materia particulada en la muestra,

previamente se incorpora un filtro montado en un cassette que acta a modo de prefiltro, por el que se hace pasar el aire antes de penetrar en el borboteador.

El empleo de este sistema de captacin, mediante borboteadores que contienen

soluciones absorbentes, est cada vez ms en desuso dados los graves inconvenientes que comporta (vuelcos y arrastres durante el muestreo, dificultad de transporte, contaminaciones,

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inestabilidad general de las muestras, etc.) y tambin por la posibilidad que existe, cada da mayor, de encontrar otros sistemas de captacin sustitutivos, especialmente en el campo de los slidos adsorbentes. En la actualidad tan solo se emplea para la toma de muestras de algunos gases, vapores y aerosoles lquidos, para los que todava no se dispone de una alternativa analtica vlida.

Foto 10: Toma de muestra con borboteador o impinger

Montaje del impactador y muestreo de contaminantes. a) Instale un adaptador para impactador en el dispositivo para cinturn de la bomba o

prepare un adaptador de cuero para colocarlo en la solapa o cuello de la indumentaria del trabajador.

b) Coloque en el impactador la cantidad requerida de solucin de muestreo, segn lo indique la tcnica a emplear (tabla ISP pgina 67. Numrelo para identificar la muestra.

c) Coloque el impactador en el adaptador. d) Saque la tapa de goma o papel parafilm del brazo lateral del cabezal del impactador y

conctelo al extremo libre del trozo de manguera conectado a la trampa. Esta, a su vez, est conectada por otro trozo de manguera al fitting de entrada para la muestra de la bomba. Guarde la tapa para reinstalarlo posteriormente.

e) Saque el tapn de goma del brazo vertical del cabezal del impactador. f) Haga funcionar la bomba oprimiendo el interruptor de botn y verifique que el flotador

del rotmetro est en la posicin correspondiente determinada en la calibracin (ver

calibracin de tren de muestreo pgina 26)

g) Anote de inmediato la hora (hora y minuto) de comienzo del muestreo. h) Si nota que el rotmetro cae mucho y el sonido de la bomba se hace ms lento, detenga el

muestreo de inmediato. Anote la hora (hora y minuto). i) Al trmino del muestreo detenga la bomba oprimiendo el interruptor de botn. j) Anote la hora de trmino del muestreo (hora y minuto). k) Coloque inmediatamente la tapa de goma o de papel parafilm del brazo vertical del

cabezal del impactador. l) Desconecte el brazo lateral del cabezal del impactador del trozo de manguera unido a la

trampa.

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m) Coloque inmediatamente la tapa de goma o de papel parafilm del brazo lateral del cabezal del impactador.

Enve las muestras al Laboratorio en los mismos Impactadores, debidamente empacados

para evitar derrames y daos. Adjunte un impactador con solucin de muestreo, sometido a todas las manipulaciones de montaje y desmontaje en la bomba, antes de iniciar el muestreo, pero sin hacerla funcionar. Identifique este impactador como Testigo o blanco.

3.4. Toma de muestras con tubos adsorbentes.

El tubo relleno con carbn activado u otro material adsorbente especial (slica gel, etc.) es un dispositivo destinado a la recoleccin de vapores de solvente orgnico voltiles contenido en el aire de algunos ambientes industriales. El sistema de toma de muestras con slidos adsorbentes se basa en hacer pasar un volumen determinado de aire a travs de un tubo de vidrio rellenado de materiales slidos (a veces impregnados con algn reactivo o solucin) que tienen la propiedad de retener por adsorcin superficial determinados gases y vapores.

Las sustancias adsorbentes ms utilizadas son: carbn activo, silica gel, almina, polmeros

porosos, tamices moleculares, hopcalita, resinas de intercambio inico, etc. Entre ellas cabe destacar el carbn activo, ya que puede utilizarse para captar un amplio nmero de compuestos orgnicos (por ejemplo: hidrocarburos alifticos, clorados y aromticos, cetonas, alcoholes, steres, etc).

La sustancia adsorbente, normalmente granulada, se dispone en el interior de los tubos de

vidrio, distribuida entre una, dos, o tres porciones de pesos variables y separadas entre s mediante espaciadores apropiados. El modelo de tubo ms corriente es aquel que dispone de dos secciones de adsorbente; la primera de ellas se conoce como frontal, generalmente con doble cantidad con respecto a la segunda, conocida como posterior. El paso del aire se efecta entrando por la parte frontal y saliendo por la parte posterior. La parte frontal acta como verdadero soporte de la muestra, mientras que la parte posterior lo hace como testigo o control de que la primera seccin ha retenido todo el contaminante y no se ha producido saturacin o migracin.

Para cada tipo de tubo debe determinarse experimentalmente su capacidad de retencin

para los diversos contaminantes. Esta capacidad viene definida por el valor del volumen de ruptura, lmite que seala el inicio del paso del contaminante de la parte frontal a la posterior. Este valor es el que corresponde al instante en que la concentracin del contaminante en el aire que efluye de la seccin frontal alcanza el 1% (en alguna bibliografa tambin se indica como aceptable el 5 o 10%) de la concentracin de entrada.

Las condiciones de captacin con tubo adsorbente dependen de cada contaminante

objeto de anlisis, debindose consultar las condiciones recomendadas en cada caso. En la prctica, en ocasiones podr ser aconsejable la modificacin del volumen de muestreo recomendado, en funcin de: la concentracin ambiental esperada, la presencia simultnea de otros contaminantes o una humedad ambiental elevada, etc.

En la actualidad, la gama de tubos absorbentes comercializados es cada da ms amplia y

variada, lo que ha permitido ampliar extraordinariamente las posibilidades de este sistema de

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captacin y extender su mbito de aplicacin a muchsimos vapores orgnicos y tambin a otros tipos de contaminantes, por ejemplo: gases inorgnicos y aerosoles lquidos.

Foto 11: Tubo adsorbente nuevo.

Foto 12: Tubo absorbente usado.

Montaje y uso del tubo para muestreo de vapores de solventes. a) Numere el tubo para identificar la muestra (con un papel autoadhesivo pequeo, de no

ms de 2 cm de ancho). b) Quiebre uno de los extremos del tubo con un implemento adecuado y conctelo al

extremo libre de la manguera ya conectada al fitting de entrada para la muestra de la bomba. Cuando el tubo tiene dos columnas de material de relleno conecte la seccin corta hacia la bomba.

c) Ubique el tren de muestreo (bomba con tubo) en el lugar que corresponda. d) Quiebre el otro extremo del tubo con el mismo implemento. Haga funcionar la bomba

oprimiendo el interruptor de botn. Verifique que el rotmetro est en la posicin

determinada durante la calibracin (ver calibracin de tren de muestreo pgina 26)

e) Anote de inmediato la hora de comienzo del muestreo (hora y minuto). f) Si nota que el rotmetro cae mucho y el sonido de la bomba se hace ms lento, detenga el

muestreo de inmediato. Anote la hora (hora y minuto). g) Al trmino del muestreo detenga la bomba con el interruptor de botn. h) Anote la hora de trmino del muestreo (hora y minuto). i) Selle el extremo libre del tubo (extremo abierto) con trozo de cinta engomada. j) Saque con cuidado el tubo de la manguera de muestreo y selle el extremo abierto con un

trozo de cinta engomada.

Selle los extremos del tubo con trozo de cinta engomada del tipo Mastik-Tape. Nunca use para este objeto tela adhesiva o cinta scotch.

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Ponga todas las muestras tomadas en una bolsa plstica o frasco tapado y envelas al

Laboratorio, adjuntando un tubo sometido a todas las manipulaciones de montaje y desmontaje en la bomba, pero sin hacerla funcionar, identificndolo como Testigo o blanco.

3.5. Toma de muestras con bolsas inertes.

En este sistema de captacin el volumen de aire contaminado se toma directamente mediante una bolsa de naturaleza inerte.

Este sistema tiene un enorme inters especialmente en el caso de gases (por ejemplo: CO,

N2O, H2S, freones, hidrocarburos ligeros, etc.) ya que evita una serie de manipulaciones de los contaminantes (por ejemplo: adsorciones, desorciones, reacciones qumicas, etc.), en muchos casos problemticas o no controladas suficientemente. Su utilizacin es muy recomendable cuando se desconoce la composicin de los gases que pueden estar presentes en el ambiente contaminado.

Las bolsas son generalmente de plstico, flexibles pero no elsticas, aluminizadas con 5

capas y con varias capacidades (normalmente entre 1 y 5 litros). Disponen de una vlvula que permite su llenado y posterior vaciado. El llenado puede realizarse de forma manual o mediante una bomba impulsora que posibilita un llenado regular a lo largo del tiempo y conocer el volumen muestreado. La muestra puede convertirse incluso en personal, aunque con la lgica dificultad dada su voluminosidad.

Sus principales limitaciones son la insuficiente sensibilidad analtica de que se dispone

para algunos contaminantes (el contaminante no se concentra en la muestra, como anteriormente ocurra) y tambin la posibilidad de que puedan producirse alteraciones o interacciones entre los componentes de la muestra durante su transporte o almacenamiento, especialmente cuando estn presentes gases inorgnicos muy reactivos (por ejemplo: NO2, Cl2, SO2, etc.), en cuyo caso no resulta aconsejable su utilizacin.

Foto 13: bolsa de muestreo para gases

27

4. CALIBRACIN DE TRENES DE MUESTREO. La variable bsica de todos los muestreos que se describen es el volumen de aire muestreado. De all la enorme importancia que tiene el poder determinarlo con la mayor exactitud posible. La nica forma de lograrlo es a travs de una adecuada calibracin del Tren de Muestreo, que permite conocer el flujo o caudal, o sea el volumen de aire que aspira la Bomba por unidad de tiempo, expresado en centmetro cbicos por minutos (cc/min) o en litros por minutos (l/min). Con este fin se pueden utilizar variados tipos de medidores de flujo. Aqu se describir el empleo del Calibrador de Burbuja para la calibracin de los Trenes de Muestreo descrito anteriormente.

El calibrador de burbujas es un instrumento altamente recomendable dado la simpleza de su construccin, y de su uso, el bajo costo del mismo. Podemos obtener un Calibrador de Burbujas con un tubo de vidrio graduado en centmetros cbicos, abierto en un extremo y que en el otro extremo es cerrado y que posee un tubo lateral que es donde se conecta el Tren de Muestreo que se desea calibrar. Una delgada pelcula de solucin jabonosa colocada en el extremo abierto avanza a lo largo del tubo empujada por la succin que ejerce el Tren de Muestreo. Midiendo con un cronometro el tiempo que demora la pelcula en desplazarse entre dos marcas cualquiera del calibrador

Foto 14: Calibracin de diferentes trenes de muestreos. Se puede calcular el flujo del Tren de Muestreo segn la siguiente formula:

= 60

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Dnde: q = Caudal (expresado en l/min). V = volumen de aire comprendido entre las dos marcas que recorre la pelcula

jabonosa en el tiempo t (expresado en litros). 60 = segundos que forman un minuto. t = tiempo en segundos que demora la pelcula jabonosa entre las dos marcas

consideradas. En la actualidad en el mercado existen calibradores de burbuja que nos entregan el caudal de forma automtica

Foto 15: calibrador de burbujas

4.1. Calibracin de Trenes de Muestreo mediante el Calibrador de Burbujas.

Se describe un procedimiento de calibracin valido para cualquier Trenes de Muestreo (bomba + dispositivo que contiene muestra)

1. Se agrega solucin jabonosa en el receptculo. 2. Se conecta el Tren de Muestreo al calibrador de burbuja. Se enciende el tren de muestreo

por unos minutos para que el flujo de aire sea constante en todo el sistema. 3. Se enciende el Calibrador de Burbuja y se lee el caudal que tiene la bomba. 4. De acuerdo al agente que se quiera medir se debe ajustar el caudal de la bomba (ver tabla

ISP pgina 67). 5. Con un destornillador girar el tornillo que est encima del botn de encendido hasta lograr

llegar al valor indicado en Tabla ISP 6. Repetir el valor a lo menos tres veces y luego promediarlo para su clculo. 7. Para corregir eventuales variaciones del flujo durante el muestreo por descarga de las

pilas u otras causas, es conveniente calibrar el Tren de Muestreo antes del muestreo (calibracin inicial) y repetirla despus del muestreo (calibracin final). La calibracin final debe efectuarse sin modificar para nada la posicin en que quedo la bomba. La variacin no debera ser mayor de 5%.

Solucin jabonosa

Conecta Tren de Muestreo

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5. TRANSPORTE Y CONSERVACIN DE LAS MUESTRAS

Una vez concluido la captacin es muy importante tomar toda clase de precauciones para evitar que las muestras se alteren o modifiquen (por ejemplo: contaminaciones, evaporaciones, derrames o roturas, etc.). Estas precauciones deben extremarse todava ms durante la etapa de transporte o envo de las muestras al laboratorio, as como durante su almacenamiento.

Las recomendaciones o normas para el transporte y conservacin de las muestras varan en funcin del tipo de soporte y de las caractersticas o comportamiento del contaminante captado.

Precauciones de carcter general Es posible indicar algunas precauciones de carcter general que son vlidas normalmente

para cualquier tipo de muestras: Precintar las muestras o cerrarlas perfectamente. Colocar las muestras en cajas o recipientes adecuados, utilizando algn relleno para fijar

bien las muestras y as evitar vibraciones, golpes, roturas, derrames, etc. Incluir con cada lote homogneo de muestras una muestra blanco (muestra que ha sido

manipulada como las otras anlogas del mismo lote pero con la que no se ha efectuado captacin de contaminante).

No colocar en un mismo recipiente muestras ambientales y materias primas, especialmente cuando estas ltimas sean lquidas o contengan sustancias voltiles, a fin de evitar contaminaciones.

Evitar alteraciones de las muestras por calentamiento excesivo o exposicin intensa a la luz solar.

No abrir las muestras hasta el momento en el que vaya a dar comienzo de su anlisis. No demorar el envo de las muestras al laboratorio. Conservar las muestras captadas con soluciones absorbentes o slidos absorbentes en

nevera (aproximadamente entre 5 y 10 C), hasta el momento de su anlisis. Cada muestreo debe efectuarse cindose a requerimientos especficos. Estos requerimientos especficos dicen relacin con:

Volumen total a muestrear (tiempo de muestreo). Flujo de muestreo. Tipo de filtro o membrana a emplear. Tipo de solucin absorbente a emplear en impactadores o impinger.

Para cada muestreo especifico hay que remitirse a lo establecido en el Manual bsico

sobre mediciones y toma de muestra ambientales y biolgicas en Salud Ocupacional del Instituto de Salud Pblica (ISP), considerando la sustancia que se desea muestrear

6. CORRECCIN DE CAUDALES Y CONCENTRACIONES POR EFECTO DE ALTURA.

Los Lmites Permisibles Ponderados (LPP) se expresa en mg/m3 (miligramo por metro cubico) o en ppm (parte por milln). La primera expresa la concentracin del contaminante (masa del contaminante por unidad de volumen de aire), y la segunda expresa una proporcin entre el nmero de unidades de volumen de un contaminante gaseoso o vapor por un milln de unidades de volumen de aire que lo contiene. Esta ltima tambin puede expresarse como la proporcin

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entre el nmero de molculas de un contaminante gaseoso o vapor por cada milln de molculas de aire que lo contiene. En Decreto Supremo N594 establece en su artculo 63 que para puestos de trabajo ubicados a una altura superior a 1000 metros sobre el nivel del mar, los LPP expresados solamente en mg/m3 (polvo, humos y niebla) deben ser corregidos por el factor de altura Fa segn:

=

760

En que P es la presin atmosfrica local, medida en milmetros de mercurio, y 760 es la presin atmosfrica a nivel del mar en la misma unidad. Esta correccin se debe realizar porque una persona en altura debe inhalar un mayor volumen de aire para poder incorporar a su organismo la cantidad de molculas de oxigeno que se requiere para sus procesos vitales. Por esta misma razn, la concentracin de contaminantes (mg/m3) permitida en altura (LPP) debe ser menor que la permitida a nivel del mar, con el objeto que al tener que inhalar un mayor volumen de aire para que el organismo pueda seguir funcionando bien no se est incorporando una cantidad de contaminante superior a la que pueda tolerar el organismo. Por esta misma razn tambin deben corregirse por el factor de altura (Fa) los Lmites Permisibles Absolutos (LPA). Los LPP expresados en ppm no se corrigen por altura, por cuanto, como se seala anteriormente, stos indican la proporcin entre el nmero de unidades de volumen (o nmero de molculas) del contaminante gaseoso o vapor por cada milln de unidades de volumen (o nmero de molculas) del aire en el cual se encuentra el contaminante. El nmero de molculas que un volumen de aire contiene en altura (aire enrarecido) es menor que nmero de molculas que ese mismo volumen de aire contiene a nivel de mar; sin embargo, la proporcin entre todas las molculas que el aire contiene (incluidas las del contaminante gaseoso o vapor) es la misma a nivel de mar que en altura, y en razn de esto los LPP expresado en ppm no necesitan corregirse. En algunos casos puede ser necesario transformar los LPP de gases o vapores, expresados en ppm, a mg/m3, o viceversa, para lo cual se debe utilizar la siguiente relacin:

mg/3 =

En donde: PM = peso molecular Vm = volumen molar para las condiciones en que se efectu la medicin. Hasta una altura de 1000 metros sobre el nivel del mar se utilizar un volumen molar igual a 24,45 litros considerando condiciones comunes de 25 C y 760 mm Hg. Para alturas superior a 1000 metros se utilizar el volumen molar indicado en la Tabla 4 pagina 73.

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7. CALIBRACIN Y TOMA DE MUESTRA A NIVEL DE MAR (O CERCANO A STE).

En este caso el volumen total muestreado se determina multiplicando el caudal de calibracin por el tiempo de muestreo:

= Dnde: Vm= volumen muestreado (litros) Qcal = caudal de calibracin (l/min) t = tiempo de muestreo (min)

8. CALIBRACIN A NIVEL DE MAR Y MUESTREO EN ALTURA O VICEVERSA.

Cuando se calibra el Tren de Muestreo a nivel de mar y el muestreo se realiza en altura, en estos casos el caudal de muestreo se obtiene segn la siguiente ecuacin:

=

Dnde: QM = caudal de muestreo (l/min) Qcal = caudal de calibracin (l/min) dM = densidad del aire en el lugar de muestreo: Kg/m3 (ver tabla 4 pgina 73) dcal = densidad del aire en el lugar de calibracin: Kg/m3(ver tabla 4 pgina 73)

9. CLCULO DE CONCENTRACIONES DE AGENTES QUMICOS

La concentracin de gases y vapores se expresa como partes de vapor o de gas por milln de partes del aire contaminado (partes por milln = ppm), en unidades de volumen por 106 de volmenes y usualmente se corrige para 25 C y 760 mm de Hg (presin). Variaciones en la expresin de partes por milln son, por ciento de volumen y partes por mil millones

ppm =

un millon de partes aire

ppm =

106 ppm =

3

1063ppm =

3

1063

Entonces es similar a:

ppm =

106

32

La concentracin de los gases y vapores en algunas ocasiones tambin se expresa en unidades de peso por volumen, es decir, miligramos por metro cbico. Para convertir miligramos por metro cbico (mg/m3), una relacin de peso por unidad de volumen, a una expresin de volumen por volumen (ppm) debe emplearse la relacin entre el volumen ocupado por una molcula gramo (mol) de un gas ideal a temperatura y presin ambiental (Volumen Molar).

ppm = ()

() 3

3 = ()

()

Para la determinacin del Volumen Molar se debe usar la ecuacin de estado de los gases ideales que establece:

PV = nRT Dnde: P = Presin Local (lugar de trabajo), en mm de Hg V = Volumen que ocupa el gas, en litros n = Nmero de moles R = Constante Universal de los gases T = Temperatura Absoluta en K

10. DETERMINACIN DE LA CONSTANTE R Determinacin de la constante R para un mol de un gas en Condiciones Normales, es decir, a la Presin de una atmsfera (760 mm de Hg) y a la temperatura de 0 C Despejando R de la ecuacin PV=nRT

R =( ) ()

() ()

En condiciones normales un mol de cualquier gas ocupa un volumen de 22,4 litros. Para transformar la temperatura relativa en grados Celsius a temperatura absoluta en grados Kelvin se debe sumar a los grados Celsius 273,15 Por lo tanto, reemplazando valores tenemos que R es:

R =760( ) 22,4()

1() 273,15()

33

R = 62,32

R = 0,082

Conocido el valor de R, se puede ahora determinar el volumen molar para cualquier gas

contaminante a temperatura y presin ambiental y por lo tanto se puede determinar su concentracin ambiental, tanto en ppm como en mg/m3.

Ejemplo: Se debe muestrear arsnico ambiental en una fundicin de cobre, ubicada a 2000 m. de altura. La bomba de muestreo porttil se calibra a nivel de mar y se determina un caudal de 1,74 l/min. Se debe muestrear el 70% de la jornada de trabajo (8 horas). Una vez finalizado el muestreo se enva al laboratorio para su anlisis. El laboratorio informa que se encontr 3,34x10-3 mg de arsnico en la muestra. Determinar si el arsnico ambiental presente en la fundicin de cobre se encuentra dentro de los lmites permitido. Respuesta: El arsnico es un contaminante qumico que para su muestreo requiere un portafiltro o casette, por lo tanto este muestreo est formado por un Tren de Muestreo que consta de bomba y un casette. Como el tren de muestreo se calibro a nivel de mar, lo primero que debemos realizar es ajustar el caudal al nivel donde se tom la muestra, para ello necesitamos conocer las densidades del aire del lugar de calibracin y del lugar de muestreo, valores obtenidos en la tabla 4 pgina 73

=

= 1,74 1,225

0,961= 1,96 /

Obtenido el caudal de muestreo se calcula el volumen total de aire muestreado, y el ejercicio indica que solo se muestreo el 70% de la jornada. Jornada de trabajo= 8 horas 70% = 5,6 h = 336 min

=

= 1,96

336 = 658,56 = 0,66 3

Ahora ya podemos calcular la concentracin (mg/m3) de arsnico en la fundicin de cobre, para ello tenemos lo informado por el laboratorio.

34

[ 3 ] =3,34103

0,66= 5,06 103 /3 Concentracin de arsnico en fundicin de cobre

El valor obtenido se debera comparar con lo establecido en el Decreto Supremo 594, pero los valores que aparecen en el decreto estn determinado en altura hasta 1000 m.s.n.m., por lo tanto se deber aplicar Fa. De acuerdo al decreto supremo 594, actualizado 2011, nos indica que lo mximo permitido para el arsnico es de 0,008 mg/m3.

LPP = 0,008 mg/m3 Fa = 0,008 mg/m3 596,4

760 = 6,28 x 10-3 mg/m3 mximo permitido a 2000 m

LPP2000 = 6,28 x 10-3 mg/m3 > 5,06 x 10-3 mg/m3 no hay exposicin en la fundicin de cobre

11. CALCULO MUESTREO CON IMPINGER. Una empresa ubicada a 3000 msnm desea determinar la concentracin de anhdrido sulfuroso. Para ello utiliza una bomba de flujo continuo cuyo caudal fue calibrado a nivel de mar a 2,16x10-5 m3/s. el tiempo de muestreo es de 6 h. La temperatura del lugar era de 10 C y la presin de 0,69 atm. El aire se hace burbujear sobre 0,04 L de solucin absorbente. Una vez finalizado el muestreo se envan al laboratorio los dispositivos para su anlisis, las muestras contenan 0,062mg/cc Determinar la concentracin de anhdrido sulfuroso en ppm y mg/m3, indique si hay exposicin.

=

= 2,1610

5 1,225

0,848= 2,60105m3 /s

= = 2,60 105

3

(6

3600

1) = 0,56 3

1000

1 3= 560

Para determinar el volumen del contaminante necesitamos conocer primero el nmero de moles del contaminante, esto se obtiene determinando la masa de contaminante contenida en la solucin absorbente y dividindola por su peso molecular, por lo tanto, tenemos:

= 0,062

(0,04

1000

1 )= 2,48 mg

1

1000 = 2,48 103g

=

=

2,48 103

64= 3,88 105

35

Reemplazando los datos en la ecuacin de Volumen del Contaminante, tenemos:

V =

=3,88 105 0,082

283,15

0,69 = 1,31 103

ppm =

1000000

ppm =1,31 103

560 1000000 = 2,34

Conocida la Concentracin Ambiental en ppm podemos determinar la Concentracin Ambiental en mg/m3.

3 =

Como el peso molecular es de 64 gr/mol, determinaremos el VM:

V =

V =

1 0,082

283,15

0,69 = 33,65

3 =64 /

33,65 2,34 = 4,45 /3

Los valores obtenidos se deberan comparar con lo establecido en el Decreto Supremo 594, pero los valores que aparecen en el decreto estn determinados en altura hasta 1000 m.s.n.m., por lo tanto se deber aplicar Fa. De acuerdo al decreto supremo 594, actualizado 2011, nos indica que lo mximo permitido para el anhdrido sulfuroso es de 1,6 ppm y 4 mg/m3, para condiciones normales.

LPP = 4 mg/m3 Fa = 4 mg/m3 524,4

760 = 2,76 mg/m3 mximo permitido a 3000 m

LPP3000 = 2,76 mg/m3 < 4,45 mg/m3 hay exposicin de anhdrido sulfuroso en la empresa. LPP = 1,6 ppm < 2,34 ppm

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12. ESTRATEGIA DE MUESTREO. Se han desarrollado, desde hace tiempo, una estrategia y algunos criterios para la toma de muestras, interpretacin de resultados y toma de decisiones. Los valores de las concentraciones del ambiente pueden ser ledos inmediatamente o, lo que es ms frecuente, saber el valor previo un anlisis en el laboratorio. Las empresas asesoradas por sus expertos o los Servicios de Salud y los Organismos Administradores de la Ley 16744 deben tomar decisiones sobre el significado de los valores encontrados en relacin con la salud de los trabajadores.

12.1. Tipos de muestreo

Para la evaluacin de las exposiciones laborales el muestreo debe ser personal. Otro tipo de muestreo basado en la localizacin de los muestreadores en puntos fijos ms o menos cercanos a los focos de contaminacin, deben utilizarse en todo caso como apoyo al muestreo personal o en muestreos de las condiciones ms desfavorables o ms favorables de exposicin. En estos casos, la bsqueda de condiciones ms desfavorables puede conllevar un ahorro de muestras, si las concentraciones ambientales halladas son muy bajas. Por el contrario, concentraciones elevadas deducidas de muestras tomadas en condiciones favorables, indican sin necesidad de ms muestras que la exposicin es intolerable, lo que implica la correccin de las condiciones sin ms demora. El criterio de valoracin utilizado para la evaluacin de la exposicin (valor lmite) lleva implcito en su definicin el tiempo para el que est diseado. En la mayora de casos el tiempo es de 8 horas por jornada. El muestreo debe ir dirigido en estos casos a obtener el valor de la concentracin media correspondiente a 8 horas de trabajo. La concentracin media correspondiente a 8 horas de trabajo se puede obtener muestreando durante las 8 horas de la jornada laboral o estimndola a partir de muestreos de duracin inferior a las 8 horas. Es un hecho comprobado que la concentracin ambiental en un puesto de trabajo vara de forma aleatoria a lo largo de la jornada laboral y de una jornada a otra. Esto es motivado por variaciones no detectables en las condiciones de trabajo, realizacin de las tareas, tiempos, corrientes de aire, movimientos de los trabajadores, etc. Los resultados obtenidos despus del muestreo deben ser representativos de la exposicin, esto significa que las concentraciones halladas deben corresponderse con las que realmente existen en el puesto de trabajo. Para ellos se definen diferentes formas de realizar el muestreo. Se esquematizan varios mtodos de muestreo de la concentracin media de una jornada.

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Foto 16: Sistemas de muestreo para una jornada de trabajo. Los muestreos tipo A y B suponen la toma de muestras durante la totalidad de la exposicin de una jornada. El tipo A supone la toma de una muestra de duracin igual al periodo de exposicin. El tipo B implica cubrir el periodo de exposicin con dos o ms muestras consecutivas. Este segundo tipo de muestreo es el ms recomendable pues permite detectar en su caso la contaminacin accidental de una muestra y variaciones bruscas de la concentracin durante la exposicin. Los muestreos tipo C y D, suponen muestrear parte de la exposicin total de la jornada (entre el 70% y el 80% de la jornada) estimando que la concentracin media de ese periodo es extrapolable a la de la totalidad de la exposicin. Como en el caso anterior el muestreo tipo C se refiere a una sola muestra y el D a varias consecutivas. Cuando se dispone de una sola muestra el resultado representa la concentracin media del periodo de duracin de la muestra, o si estima extrapolable, del de duracin de la exposicin. Cuando se dispone de varias muestras de resultados Ci y duracin de cada una de ellas Ti la concentracin del periodo total de muestreo de duracin T, es:

=( )

siendo T =

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12.2. Clculo de acuerdo a estrategia de muestreo

Ejemplo 1 Se toman cuatro muestras consecutivas de polvo de talco (sin asbesto) de duracin 2, 1.5, 2 y 1 horas. Los resultados que arroja el anlisis de los filtros son 1.8 mg/m3, 0.5 mg/m3, 1 mg/m3 y 2.5 mg/m3. Cul es la concentracin media correspondiente al periodo total de muestreo?. Suponiendo que el resto de la jornada no exista exposicin a polvo de talco. Cul es la concentracin media correspondiente a 8 horas de trabajo? Respuesta: La concentracin media (ponderada en el tiempo) para el periodo de muestreo ser:

C =[2 1,8 + 1,5 0,5 + 2 1 + 1 2,5]

[2 + 1,5 + 2 + 1]= 1,36 3

La concentracin media ponderada a 8 horas ser:

C8 =[2 1,8 + 1,5 0,5 + 2 1 + 1 2,5 + 1,5 0]

[2 + 1,5 + 2 + 1 + 1,5]= 1,12 3

Si el polvo de talco tiene asignado un valor de LPP de 1,6 mg/m3, promedio para 8 horas, el valor de la concentracin que se comparar con l es C8 = 1.12 mg/m3. Por lo tanto no hay exposicin El muestreo tipo E se basa en tomar muestras de igual duracin, de forma aleatoria durante la jornada. El tratamiento estadstico (distribucin log normal) permite estimar el valor de la concentracin media de la verdadera distribucin con un nmero limitado de muestras.

C = ( log

) C = (1 2 3 . . )

Donde n = N muestras

Ejemplo 2 Se han tomado 7 muestras de cloruro de metileno mediante tubo de carbn activado de igual duracin, en cortos periodos de tiempo (20 minutos), con los siguientes resultados:

20 ppm, 37 ppm, 49 ppm, 26 ppm, 40 ppm, 50 ppm, 36 ppm. Estimar el valor de la concentracin media. Respuesta: Suponiendo una distribucin logartmica normal de los valores de las 7 muestras, la estimacin de la media de la distribucin real puede hacerse mediante el antilogaritmo de la media de los logaritmos de las concentraciones

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C = (log 20+log 37+log 49+log 26+log 40+log 50+log 36

7) = 35,27

C = (20 37 49 26 40 50 36)7

= 35,27 El muestreo tipo F se basa en el muestreo de ciclos. El ciclo de trabajo es el conjunto de tareas consecutivas que se repite una y otra vez constituyendo la tarea del individuo durante la jornada. Aunque no todos los trabajos son simplificables en ciclos, su determinacin puede simplificar el muestreo teniendo en cuenta que tericamente, la concentracin media de un ciclo de trabajo (o mejor la media de varios ciclos) debera aproximarse a la concentracin media de la jornada. El muestreo debe abarcar ciclos completos. Ejemplo 3 Las tareas propias de un puesto de trabajo se repiten cclicamente de forma que uno de los ciclos consta de 3 operaciones, que duran 10, 12 y 8 minutos respectivamente, por lo que el ciclo dura 30 minutos. Frente a la generacin de estireno monmero, se han muestreado tres ciclos completos aleatoriamente elegidos, utilizando tubos de carbn activo de 150 mg, para cada operacin diferente de cada ciclo muestreado. Los resultados son los siguientes:

CICLO Operacin 1

T= 10 min Operacin 2 T = 12 min

Operacin 3 T = 8 min

A 10 ppm 20 ppm 15 ppm

B 12 ppm 17 ppm 16 ppm

C 15 ppm 22 ppm 20 ppm

Cul es la concentracin media correspondiente a la exposicin de la jornada? Respuesta: La concentracin de la jornada (C8) se supone igual a la concentracin del ciclo (Cc), como disponemos de tres ciclos. Como en el ejemplo anterior hallaremos el valor ms probable de la media de los tres valores siguientes:

Cca =(10 10 + 12 20 + 8 15)

30= 15,3

Ccb =(10 12 + 12 17 + 8 16)

30= 15,1

Ccc =(10 15 + 12 22 + 8 20)

30= 19,1

C = (15,3 15,1 19,1)3

= 16,40 Si el estireno monmero tiene asignado un valor LPP de 16 ppm, promedio para 8 horas, el valor de la concentracin que se comparar con l es C8 = 16.4 ppm.

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12.3. Consideraciones previas para la seleccin de una estrategia de muestreo.

a. Disponibilidad y costo del equipo de muestreo (bomba, filtros, tubos detectores, etc.). b. Disponibilidad, costo y facilidad del procedimiento analtico (filtro, tubos de carbn, etc.). c. Disponibilidad y costo del personal que toma la muestra. d. Localizacin de los trabajadores y operaciones involucradas. e. Variacin de la exposicin ocupacional (durante el da y entre das). f. Precisin y exactitud de los mtodos de muestreo y anlisis. g. Nmero de muestras necesarias para lograr la exactitud requerida de la medida de exposicin.

12.4. Tiempo de duracin de cada muestra.

El tiempo de duracin de las muestras est limitado por el lmite de deteccin del mtodo analtico, cantidad de contaminante mnima que el mtodo es capaz de detectar. Como la concentracin se define por la fraccin entre la masa de contaminante y el volumen de aire incluido el contaminante C = m/V, el volumen muestreado de aire deber ser mayor o igual que Vmin siendo Vmin tal que:

Lpp

Siendo LD el lmite de deteccin del mtodo analtico y Lpp el valor correspondiente a lo establecido D.S. 594 Por otra parte: Vmin = Q T Siendo Q el caudal de aire al que se ha muestreado y Tmin el tiempo mnimo de muestreo

12.5. Nmero de muestras

El nmero de muestras est condicionado por el tipo de muestreo y el tiempo mnimo de muestreo. En ocasiones tambin existe un tiempo mximo de duracin de las muestras en funcin de una sobrecarga o saturacin de los soportes (filtros, tubos, etc.). Ejercicio Se pretende utilizar un muestreo tipo D, al 70% de la jornada, para la determinacin de un compuesto en estado de vapor cuyo lmite de deteccin analtico es de 200 gr con un muestreador personal calibrado a un caudal de 0.02 litros/min (condicionado por el mtodo). Estimar el nmero de muestras necesario, si el contaminante en cuestin tiene asignado un valor lmite de 100 mg/m3.

Recordando que Lpp

Vmin = Q T tendremos en nuestro caso, igualar unidades:

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100

3

0,2

0,00002 3

Despejando se obtiene T 100 min Las muestras deben durar como mnimo 100 minutos por lo que sabiendo que el tiempo total de muestreo es de 0.7480 minutos = 336 minutos, deberemos tomar: 336/100 3 muestras Debe redondearse a la baja para cumplir con el tiempo mnimo por muestra. Interviene tambin en el nmero de muestras, el nmero de trabajadores de un mismo puesto que se deben muestrear suponiendo que todos ellos sufren similar exposicin. Varios trabajadores que realizan un trabajo similar pueden constituir un grupo homogneo de exposicin (GHE). En un GHE los diferentes individuos estn sometidos a una exposicin equivalente. Si el grupo est bien elegido puede reducirse el nmero de muestras (individuos muestreados). Se indican los trabajadores a muestrear de todos los que constituyen aparentemente un GHE. Debe descartarse la hiptesis de homogeneidad del grupo cuando siendo Ci la concentracin media correspondiente a un trabajador cualquiera del GHE y CGHE la concentracin media de las Ci el valor mximo hallado de Ci es mayor que el doble de CGHE o el valor mnimo de Ci es menor que la mitad de CGHE. Pueden descartarse en ese caso las correspondientes Ci mxima o mnima como correspondientes al GHE.

TAMAO DEL GHE

N TRABAJADORES A MUESTREAR

8 7

9 8

10 9

11-12 10

13-14 11

15-17 12

18-20 13

21-24 14

25-29 15

30-37 16

38-49 17

50 18

Tabla 1: Nmero de trabajadores mnimo a muestrear dentro de un GHE

El nmero de muestras depende de los das que se desee muestrear. Los tipos de muestreo mostrados con anterioridad se refieren a una jornada de trabajo pero es un hecho contrastado que la concentracin media de la jornada vara de un da a otro por lo que es recomendable disponer de valores de C8 correspondientes a diferentes jornadas de trabajo.

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12.6. El mtodo analtico

La descripcin de la serie de acciones y tratamientos necesarios para obtener la medida de la concentracin de un contaminante en el ambiente constituye el mtodo analtico. Esta definicin es de validez general y, por tanto, incluye la toma de muestras cuando sta es necesaria. En estos casos se distinguen dos partes del mtodo analtico: La toma de muestras, donde se indica cul es el procedimiento, entre los que se han descrito anteriormente, que se debe seguir para obtener las muestras. El anlisis, que describe el tratamiento a aplicar posteriormente a las muestras en el laboratorio. En el caso que nos ocupa, como mtodo analtico se entiende el conjunto ordenado de operaciones a realizar para la determinacin de la concentracin de un compuesto qumico en aire. Los mtodos analticos se preparan y son tiles para medir una sustancia concreta bajo unas circunstancias determinadas. Estos datos, junto con varios aspectos de la calidad de su respuesta, determinada mediante pruebas oportunas, constituyen las denominadas caractersticas del mtodo. La tcnica principal que se utilice en el proceso de anlisis tambin constituye una caracterstica importante del mtodo, por la necesidad de disponer del instrumental necesario para poderlo aplicar.

13. CONDICIONANTES ANALTICOS DE LA TOMA DE MUESTRAS. Dado que la va ms frecuente de entrada de txicos en el organismo de forma crnica es la inhalatoria es lgico que sea la determinacin de la concentracin ambiental del agente, es decir, de la concentracin en el aire inhalado por el trabajador, el parmetro ambiental ms significativo para evaluar los riesgos debido a la exposicin a agentes qumicos. Segn la ubicacin del sistema de muestreo tenemos:

Muestras personales aqu el equipo se le coloca al trabajador, quien lo lleva continuamente durante la jornada completa de trabajo, procurando mantener el cabezal de succin de aire lo ms prximo a la zona respiratoria. Este muestreo es el de mayor inters en la actualidad.

Ambientales, aqu el equipo de muestreo es colocado en una posicin fija representativa del ambiente general del trabajo o se hace un barrido completo de la zona.

13.1 Aspectos previos a cualquier proceso de medicin o toma de muestras de contaminantes Antes de iniciar cualquier proceso de medicin o toma de muestras de contaminantes ambientales deben estar resueltas las respuestas a las preguntas caractersticas:

Qu? Cmo? Dnde? Cundo?

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Qu Debe recabarse informacin sobre los siguientes aspectos.

Qu se compra, se vende, se forma. Conocimiento - experiencia en el proceso. Listado de productos empleados: etiquetado, FDS. Determinacin previa de materias primas (cualitativas, cuantitativas). Determinacin de mayoritarios o minoritarios (contaminantes). Funcin qumica a considerar. Gases, vapores. Posible de la coexistencia lquido - vapor. Aerosoles: polvo, humo, fibras, nieblas. Aerosoles: tamao de partcula. Polvo total o fraccin de polvo respirable. Mezclas

Si no se sabe qu se va a muestrear, es altamente improbable que se obtenga un resultado til en la operacin. Cmo Como medir los contaminantes se desarroll en el captulo anterior. Sin embargo, cabe recordar aqu las amplias posibilidades de elegir: lectura directa, captacin por difusin, captacin activa directa y captacin activa por concentracin. En cada caso deber considerarse la idoneidad del sistema escogido con el valor lmite a comprobar y a las caractersticas de la exposicin. No es ninguna situacin excepcional encontrarse con que no hay ningn mtodo disponible (validado) adecuado a las necesidades de la determinacin a efectuar. La fuente de informacin bsica sobre el cmo medir es el mtodo analtico. Dnde Dnde y cundo muestrear o medir vendr dado fundamentalmente por la estrategia de muestreo diseada al efecto. Muestras personales

En higiene industrial, cuando se trata de medir la exposicin de un trabajador por va respiratoria, se suele exigir que la muestra sea personal, es decir, tomada en el rea respiratoria del trabajador. Como rea respiratoria del trabajador se entiende un hemisferio de 300 mm de radio que se extiende por delante de su cara y cuyo centro est en el punto medio de la lnea de bisectante a sus orejas (Ver mtodo INSHT, MTA/MA-010/A87).

Muestras ambientales

Sin embargo, y en funcin de los objetivos de la evaluacin a realizar, se puede realizar mediciones ambientales de distintos tipos:

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Puesto de trabajo Se mide la contaminacin existente en un puesto fijo de trabajo (puesto de soldadura, de control, de conduccin, etc.), asumiendo que todos los trabajadores sufren la misma exposicin durante el tiempo que lo ocupan.

Punto de emisin La determinacin de contaminantes en el punto de emisin forma parte de las acciones encaminadas a la valoracin inicial, evaluacin bsica o de control peridico. Permite la estimacin de la concentracin generada de contaminante y sus variaciones a lo largo del tiempo.

Ambiental puntual Se toman dejando el equipo de muestreo fijo en un lugar y pueden resultar tiles cuando se tiene previamente constancia de una distribucin uniforme del contaminante en el ambiente o bien como controles peridicos de situaciones previamente estudiadas y conocidas; su variacin con el tiempo puede indicar de manera orientativa alteraciones en el proceso o en el sistema de ventilacin.

Ambiental general Se puede ampliar la determinacin ambiental esttica a diferentes puntos del taller o local. Cuantos ms puntos sean objeto de muestreo, mayor ser la informacin conseguida. Sin embargo, siguen siendo vlidos los condicionantes expresados para el caso anterior.

Ambiental automatizada

Cuando la evaluacin requiera la aplicacin de procedimientos de medida continuos o secuenciales permanentes, como es el caso de la evaluacin y control de la exposicin a cloruro de vinilo monmero, se suele llevar a cabo mediante procedimientos automatizados que permiten conocer de manera secuencial la concentracin del contaminante en distintas reas del local y tratar los datos obtenidos de manera automatizada y disear sistemas de alarma y aviso en caso de desviaciones importantes o incumplimiento de lmites fijados previamente. Al igual que en los casos anteriores, este tipo de mediciones debe ser peridicamente contrastado mediante determinaciones personales.

Cundo Sobre el papel, la determinacin de la exposicin a un contaminante requiere una medida continua durante toda la jornada laboral o durante todo el tiempo que dure la exposicin. Dado que ello es irrealizable en la mayor parte de los casos, el cundo efectuar la medida vendr dado por la estrategia de muestreo escogida, sobre todo, el objetivo de la misma. Antes de iniciar cualquier procedimiento de medicin directa o muestreo debe conocerse la respuesta a las preguntas de qu se va a muestrear? y cmo, dnde y cundo? Ciclo de trabajo

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En este caso es muy importante disponer de una detallada descripcin de tareas, considerar la existencia de ciclos de trabajo muy distintos (de minutos a das), y que el ciclo escogido sea suficientemente representativo Grupos Homogneos de Exposicin Se trata de considerar que un grupo de trabajadores est sometido en su conjunto a la misma exposicin; en consecuencia, muestreando uno o unos pocos miembros del grupo se puede establecer que la exposicin medida afecta al conjunto del grupo homogneo. Discontinua Implica muestrear parte de la jornada o del tiempo de exposicin mediante muestreos peridicos o aperidicos, puntuales o de duracin larga, que pueden ser seguida o no. Aleatoria Consiste en efectuar muestreo discontinuo siguiendo un criterio de aleatoriedad. Segn el patrn temporal del Criterio de Valoracin Algunos criterios (especialmente aquellos que fijan un valor de carcter legal) prefijan la respuesta a la pregunta de cundo muestrear. En condiciones ms desfavorables Otra prctica habitual es efectuar el muestreo en las condiciones ms desfavorables del proceso o de la hora o da de la semana conocidos previamente.

14. CONDICIONANTES TECNOLGICOS Y ESTRATGICOS DEL MUESTREO

La medicin directa y, sobretodo la toma de muestras para su anlisis posterior en el laboratorio, presenta dos tipos de condicionantes, tecnolgicos y estratgicos, que se comentan brevemente a continuacin, la relacin entre el tiempo de muestreo y el de exposicin y la necesaria concordancia entre el sistema de muestreo disponible y las caractersticas de la exposicin y del tipo de valoracin. 14.1 Condicionantes tecnolgicos. Los condicionantes tecnolgicos (Qu?, Cmo?) son los relacionados con el instrumental empleado para la lectura directa y la toma de muestra. En este caso, son determinantes las condiciones impuestas por el mtodo analtico. Las ms importantes son: Sensibilidad - Lmite de deteccin. Especificidad de la lectura directa. Tiempo - volumen de muestreo. Duracin del anlisis. Coste del procedimiento. 14.2 Condicionantes de estrategia Los condicionantes de estrategia (Cmo?, Dnde?, Cundo?) son los que afectan la "representatividad" del resultado. Son aquellos que permitiran contestar bsicamente a las

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preguntas: Se mide lo que se quiere medir? y El resultado obtenido permite "opinar"? Son algunos de ellos: Condicionantes tecnolgicos. Nmero de muestras. Duracin del muestreo. Una muestra larga o varias muestras cortas. Muestrear "antes - durante - despus". poca del ao - da - hora. 14.3 Tiempo de exposicin, tiempo de muestreo, patrn temporal del criterio Como ya se ha comentado al hablar del cundo muestrear, la valoracin ideal es la basada en un muestreo (o varios) que cubre todo el tiempo de exposicin; dicho de otra manera, el tiempo de muestreo debe ser lo ms prximo posible al tiempo de exposicin. Por otro lado, debe prestarse atencin a tiempos de exposicin muy diferentes del patrn temporal del criterio de valoracin. Cualquier alejamiento del patrn temporal de exposicin del Criterio de Valoracin aplicado, resta fiabilidad a la valoracin efectuada. Si la diferencia es por defecto (tiempo de exposicin inferior al tiempo de referencia del criterio, normalmente 8 horas), la valoracin es ms protectora, con lo cual se puede utilizar. Cuando es por exceso (tiempo de exposicin superior al de referencia del criterio de valoracin) la valoracin pierde su capacidad de proteccin, debiendo atenderse a las recomendaciones asociadas al propio criterio o a las informaciones toxicolgicas disponibles.

15. Control de las exposiciones a agentes qumicos. Esta seccin est dedicada a las tcnicas y procedimientos aplicables para evitar o disminuir la exposicin de los trabajadores a agentes qumicos, lo que habitualmente se conoce como control de las exposiciones. La expresin control de las exposiciones significa implantar o ejecutar acciones eficaces para prevenir riesgos y mantener esta situacin a lo largo del tiempo y en cualquier circunstancia. La palabra control tambin tiene una acepcin distinta, en estos casos tiene el significado de vigilancia, observacin o evaluacin de una situacin. Un anlisis de las situaciones de riesgo real o potencial parte de la idea de que siempre existe una sustancia qumica que se utiliza, o es producida, por una mquina o un proceso. Como este equipo puede emitir el agente en el ambiente de trabajo es comn identificarlo como foco de emisin. El foco de emisin estar situado en un local o zona de trabajo que har las funciones de medio de propagacin del agente entre la emisin y la zona respiratoria del trabajador. Finalmente existir una persona que trabajar en la instalacin siguiendo un mtodo de trabajo.

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Foto 17: Tcnicas de control para Agentes Qumicos. 15.1 Tcnicas de control Este planteamiento permite clasificar las acciones de control atendiendo al elemento sobre el que actan, es decir, el agente qumico en s mismo, el proceso o instalacin, el local o zona de trabajo y el mtodo de trabajo. En el mtodo de trabajo se incluyen, adems de los procedimientos operativos, que sera el mtodo en sentido estricto, los equipos de proteccin personal y otros elementos de los que depende la magnitud del riesgo y que estn muy ligados al mtodo como son el tiempo de exposicin o la rotacin de puestos. En algunos textos las acciones de control aplicadas a elementos de tipo organizativo se agrupan bajo la denominacin genrica de controles administrativos. El planteamiento anterior permite una clasificacin de las tcnicas y mtodos de control en cuatro grandes grupos: acciones sobre el agente qumico, cuyo objetivo es evitar su presencia; acciones en el proceso, cuyo objetivo es eliminar o reducir la emisin al ambiente; acciones en el local o ambiente, cuyo objetivo es mantener la concentracin ambiental del contaminante en un valor seguro; y acciones en el mtodo de trabajo, cuyo objetivo es evitar el contacto directo entre el contaminante y el trabajador.

Tcnicas de control de exposiciones

Tcnica de Control

Accin sobre

Agente Contaminante

Proceso/instalacin Local de trabajo Mtodo de

trabajo

Eliminacin Sustitucin total Sustitucin del proceso

Redistribucin en planta

Automatizacin Robotizacin Control remoto

Reduccin Sustitucin parcial Cambio de presentacin

Modificacin del proceso Mantenimiento preventivo

Orden y limpieza Buenas prcticas de trabajo Informacin Formacin Motivacin Supervisin

Aislamiento Cerramiento o separacin

Segregacin de departamentos

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Cabina de seguridad

sucios

Ventilacin Extraccin localizada Extraccin tipo push-pull

Ventilacin por dilucin Duchas de aire Cortinas de aire

Herramientas con extraccin local incorporada

Impedir la exposicin

Cabinas para los trabajadores

Horarios reducidos

Proteccin individual

EPP de vas respiratorias Guantes Ropa de trabajo

Tablas N 2: Resumen de las tcnicas de control de Agentes Qumicos En la tabla se muestran las tcnicas de control en un orden de prioridad (de arriba hacia abajo) y para cada prioridad en orden de preferencia (de izquierda a derecha) basndose en que son preferibles los controles tcnicos que los basados en la organizacin del trabajo debido a su mayor fiabilidad. Los ttulos de cada fila de la tabla indican el objetivo final que se alcanza con la aplicacin de las acciones incluidas en la fila, de ah el orden de prioridades por filas. El concepto de prioridad debe entenderse en sentido estricto, no es adecuado desde un punto de vista preventivo contemplar la posibilidad de aplicacin de una tcnica hasta que todas las tcnicas de