¿Qué son los Analizadores de Carbono total (TOC)?

Gran parte de los sólidos en suspensión y de los sólidos filtrables de las aguas residuales de concentración media son de naturaleza orgánica. Los compuestos orgánicos están formados normalmente por combinaciones de carbono, hidrógeno y oxígeno, con la presencia, en determinados casos, de nitrógeno. También pueden estar presentes otros elementos cono azufre, fósforo o hierro. Los principales grupos de sustancias orgánicas presentes en el agua residual son las proteínas (40-60%), hidratos de carbono (25-50%) y grasas y aceites ( 10%).

Es posible medir el contenido de materia orgánica en las aguas residuales, para determinar el tipo de tratamiento que requieren. Para aguas negras, que tienen una composición más o menos constante, se emplea la cantidad de carbono presente en las mismas, ya sea directamente, midiendo el carbono orgánico total, COT, o TOC en inglés, o indirectamente, midiendo la capacidad reductora del carbono existente en dichas aguas. Estas últimas son la Demanda Química de Oxígeno, DQO, y la Demanda Bioquímica de Oxígeno, DBO.

Estas técnicas permiten determinar la cantidad de materia orgánica presente en el agua contaminada.

La demanda de oxígeno de un agua residual es la cantidad de oxígeno que es consumido por las sustancias contaminantes que están en ese agua durante un cierto tiempo, ya sean sustancias contaminantes orgánicas o inorgánicas. Las técnicas basadas en el consumo de oxígeno son la demanda química de oxígeno, DQO, la demanda bioquímica del oxígeno (DBO) y el carbono orgánico total, COT o TOC.

La Demanda Química de Oxígeno, DQO, es la cantidad de oxígeno en mg/l consumido en la oxidación de las sustancias reductoras que están en el agua. Se emplean oxidantes químicos, como el dicromato potásico. El ensayo de la DQO se emplea para medir el contenido de materia orgánica tanto de las aguas naturales como de las residuales. En el ensayo, se emplea un agente químico fuertemente oxidante en medio ácido para la determinación del equivalente de oxígeno de la materia orgánica que puede oxidarse.

La Demanda Bioquímica de Oxígeno, DBO, es la cantidad de oxígeno en mg/l necesaria para descomponer la materia orgánica presente mediante acción de los microorganismos aerobios presentes en el agua. Normalmente se emplea la DBO 5 , que mide el oxígeno consumido por los microorganismos en cinco días. Resulta el parámetro de contaminación orgánica más ampliamente empleado. La determinación del mismo está relacionada con la medición del oxígeno disuelto que consumen los microorganismos en el proceso de oxidación bioquímica de la materia orgánica.

Para medir el TOC o COT, Carbono Orgánico Total, se emplean aparatos que usan la oxidación en fase gaseosa. Se inyecta una cantidad conocida de muestra en un horno de alta temperatura. En presencia de un catalizador, el carbono orgánico se oxida a anhídrido carbónico, la producción de la cual se mide cuantitativamente con un analizador de infrarrojos.

La aireación y la acidificación de la muestra antes del análisis elimina los posibles errores debidos a la presencia de carbono inorgánico.

Si se conoce la presencia de compuestos orgánicos volátiles en la muestra, se suprime la aireación para evitar su separación.

El ensayo puede realizarse en muy poco tiempo, y su uso se está extendiendo muy rápidamente. No obstante, algunos compuestos orgánicos presentes pueden no oxidarse, lo cual conducirá a valores medidos del COT ligeramente inferiores a las cantidades realmente presentes en la muestra.

Hay dos métodos de medición de TOC. Uno es el método diferencial y el otro es el método directo.

En el método diferencial se mide tanto el Carbono total (TC) como el Carbono Inorgánico (CI) de forma separada y el Carbono Orgánico total (TOC) se calcula restando al TC el CI. Este método es útil en muestras en que el CI es menor al TOC o al menos de tamaño similar.

En el método directo el CI es removido de la muestra purgando la muestra acidificada con un gas purificador y después el TOC se determina midiendo el TC e igualándolo al TOC. Este método también se conoce como NPOC (Non-purgeable Organic Carbon) dado que el POC (Purgeable Organic Carbon) como el benceno, tolueno, ciclohexano o cloroformo puede ser removido de la muestra.

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Los intercambiadores térmicos utilizados en la industrias de proceso y en las plantas con refrigeración, gastan una proporción importante de la energía total consumida en los procesos, llegando al 70% en algunos casos. La interferencia en la transferencia de calor causada por incrustaciones en los intercambiadores térmicos es la principal razón del aumento en el consumo de energía, mantenimiento y gastos operativos.

¿Qué son las Incrustaciones?

Las incrustaciones se definen generalmente como la acumulación de materiales no deseados en las superficies del equipo de procesamiento. Son reconocidas como un problema casi universal en el diseño y el funcionamiento de los intercambiadores térmicos, afectado a los equipos de dos maneras:

1. La capa de incrustaciones tiene una baja conductividad térmica. Esto aumenta la resistencia a la transferencia de calor y afecta la operación de los intercambiadores térmicos, resultando en una disminución en la eficacia y productividad del proceso.

2. En la medida que ocurre la deposición, se reduce el diámetro de la sección transversal por la que atravieza el fluido, lo que provoca una caída de presión en todo el aparato resultando en un mayor consumo energético y desgaste de la maquinaria.

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Cajas térmicas, eficaces para mantener un excelente aislamiento térmico

El aislamiento térmico es la capacidad de los materiales para oponerse al paso de temperatura de un área a otra. Generalmente los sistemas de aislamiento térmico aprovechan la capacidad del poliestireno expandido de formar una barrera a la conducción de temperatura, para reducir el efecto de las condiciones ambientales en el interior de las cajas térmicas.

El poliestireno expandido (EPS, expanded polystyrene), comúnmente conocido como unicel, es un excelente aislante térmico y un material sumamente versátil. Estas características lo hacen el material ideal para la fabricación de contenedores térmicos como son las cajas y recipientes térmicos.

Poliproductos de México, es una empresa enfocada al aislamiento térmico y con su amplia variedad de productos hacen más sencillo el empaque de productos farmacéuticos y cosméticos. Dentro de la gama de productos que manejan se encuentran las cajas térmicas, geles refrigerantes y testigos de temperatura.

Las cajas térmicas mantienen la temperatura debido al material con que están fabricadas, el EPS. Las aplicaciones que tienen estas cajas van desde hieleras de uso popular hasta aplicaciones más sofisticadas como cajas para laboratorios farmacéuticos, veterinarias, comedores industriales, por mencionar algunos.

El EPS mantiene el producto ya sea frío o caliente, según sea el caso, además de que no absorbe humedad. Hay diversos factores que pueden ser modificados para obtener un excelente aislamiento térmico, entre las que destacan la densidad y el espesor de la pared del recipiente.

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