¿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 silos para almacenaje

Los silos son estructuras diseñadas para almacenar grano y otros materiales a granel; son parte integrante del ciclo de acopio. Los más habituales tienen forma cilíndrica, asemejándose a una torre, construida de madera, hormigón armado o metal. El diseño, inventado por Franklin Hiram King, emplea por lo general un aparejo mecánico para la carga y descarga desde la parte superior.

Actualmente el diseño original se ha adaptado a otros usos en la industria, utilizándose silos para depósito de materiales diversos, como el cemento, y también se han adaptado al área militar, empleándose silos para depósito y manejo de mísiles, por mencionar algunos.

El almacenamiento del grano, por ejemplo, es importante para alargar el tiempo de comercialización, pueden ser almacenados en sacos o a granel. En sacos se pueden almacenar en cobertizos o en bodegas tratando de mantener una ventilación adecuada.

Los depósitos para granos a granel son silos de metal, hormigón o madera, tienen un fondo plano o cónico. El fondo cónico permite la descarga del silo por gravedad. El fondo plano debe ser descargado manualmente o por medio de transportadores de gusano.

Los silos metálicos de gran volumen constan de:

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¿Qué tienen en relación la gelatina y la emulsión fotográfica?

La gelatina es la sustancia usada como conglomerante de los granos de haluros de plata en las emulsiones fotográficas. Las propiedades que la hacen particularmente apropiada para la elaboración de emulsiones son la transparencia, la flexibilidad, la permeabilidad a las soluciones empleadas en el procesado, la facilidad con que pasa de líquida a sólida y su acción protectora y conglomerante de los granos de plata.

Desde el punto de vista químico, la emulsión fotográfica no es una emulsión, aunque el uso común ha impuesto tal denominación. En rigor, una emulsión consiste en un líquido cuya característica principal es ser permanentemente heterogéneo, es decir, que posee densidades distintas de su propia masa. Por lo general es la mezcla de dos o más líquidos que mutuamente no son solubles pero que se mantienen en suspensión uno en el otro, ya sea por agitación o por adición de sustancias conocidas como emulsionantes. Emulsiones típicas son la leche y la mayonesa.

Lo que llamamos emulsión fotográfica consiste en sales de plata en suspensión en gelatina. Durante el proceso de fabricación se agregan otras sustancias, tales como alumbre de cromo para elevar su punto de fusión, sensibilizadores cromáticos, además de diferentes aditivos, dependiendo el fabricante.

La fabricación de una emulsión fotográfica, desde la preparación de la gelatina, la incorporación de las sustancias químicas y el extendido sobre el soporte, requiere de una muy elevada tecnología.

El grosor varía según el tipo de película, además de consistir en varias capas. Para las películas blanco y negro con tecnología tradicional (es decir, sin granos tabulares), es de aproximadamente 3 micras en las de baja sensibilidad y de 10 micras en las de alta sensibilidad, mientras que en las películas color tanto diapositivas como negativas, oscilan entre 20 y 27 micras. Esta es una de las razones por las cuales las películas de baja sensibilidad proporcionan una superior definición.

Cuando emulsión está lista, se hace una prueba piloto de recubrimiento para ver si responde a las propiedades de su diseño. En caso de que sea insatisfactoria, el bromuro de plata puede ser recuperado y la gelatina se descarta.

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