La exactitud y calibración de los instrumentos

Una calibración (estandarización) adecuada de los instrumentos es esencial para obtener análisis exactos. La elección de una técnica de calibración depende del método instrumental, de la respuesta del instrumento, de las interferencias  presentes en la matriz de la muestra y del número de muestras por analizar. Tres de las técnicas de calibración más comúnmente utilizadas son la curva analítica o gráfica de trabajo, el método de adiciones estándares y el método de estándar interno.

Calibración por curva – calibración por gráfica analítica

En la técnica de la curva analítica (o de trabajo), se preparan varias soluciones estándares que contienen concentraciones conocidas del analito. Dichas soluciones deben cubrir el intervalo de concentraciones de interés, así como tener una composición matricial tan parecida como se pueda a la de las soluciones de la muestra. También se analiza, una solución de fondo (blanco de reactivos), que contiene solo la matriz del disolvente y las lecturas netas se graficarán contra las concentraciones de las soluciones estándares, a fin de obtener la gráfica de calibración de trabajo. Si se obtiene una gráfica no lineal, como ocurre con frecuencia, puede usarse equipo electrónico o programas computacionales para compensar la curvatura y producir una salida que sea una función lineal de la concentración. En regiones no lineales, el número de soluciones estándares analizadas debe aumentarse para obtener la exactitud del análisis de las muestras problema.

En algunos análisis también puede alcanzarse la linealidad variando parámetros instrumentales. En el análisis espectrofotométrico, cambiar la longitud de onda utilizada para obtener las lecturas de absorción puede producir una gráfica de trabajo más lineal. Es de mayor importancia registrar todos los parámetros instrumentales empleados para obtener los datos de la curva de calibración, porque incluso pequeñas variaciones en estos parámetros pueden afectar la pendiente de la gráfica. La curva de calibración debe ser revisada periódicamente, haciendo uso de soluciones de concentración conocida, para detectar cualquier cambio en la respuesta instrumental.

Calibración por el método de adiciones estándares

Cuando es imposible suprimir interferencias físicas o químicas en la matriz de la muestra puede usarse el método de adiciones estándares. La respuesta del instrumento debe ser función lineal de la concentración del analito, en el intervalo de concentraciones y también debe tener una ordenada al origen en cero (señal cero para concentración cero). Una pequeña cantidad de solución del analito, de concentración conocida, se añade a una alícuota de una solución de muestra analizada previamente, y el análisis se repite usando reactivos, parámetros del instrumento y procedimientos idénticos.

Las lecturas pueden ser corregidas para cualquier señal de fondo. Siempre es aconsejable revisar el resultado con al menos otra adición estándar. Las adiciones estadísticamente óptimas de analito son iguales al doble o la mitad de la cantidad del analito en la muestra original, todas las soluciones deben ser diluidas al mismo volumen final, para que cualquier interferente en la matriz de la muestra tenga un efecto idéntico en cada solución. Debe dejarse transcurrir suficiente tiempo entre la adición del estándar y el análisis final para que el estándar agregado alcance el equilibrio con los interferentes de la matriz.

El método de adiciones estándares es ampliamente utilizado en la química electroanalítica, para obtener resultados más exactos que los que resultan usando curvas de calibración. Como las soluciones problema y estándar se miden en idénticas condiciones, las técnicas voltamperométricas sensibles a la matriz (como la redisolución anódica) dependen casi exclusivamente de las adiciones estándares para resultados cuantitativos. La absorción atómica y la espectrofotometría de emisión de flama, usan este método con matrices de muestras complejas, en donde la viscosidad, la tensión superficial, los efectos de flama y otras propiedades de la solución muestra no pueden reproducirse con exactitud en las soluciones de calibración. Los resultados de las adiciones estándares también proporcionan un medio sistemático de identificar fuentes de error en los análisis, tales como la depleción o degradación de los reactivos de prueba, un instrumento defectuoso o soluciones estándares inexactas.

Calibración por el método del estándar interno

Se emplea un estándar interno para minimizar las diferencias en las propiedades físicas de un conjunto de soluciones muestra que contiene el mismo analito. En este método, una cantidad fija de una sustancia pura se añade tanto a las soluciones muestra como a las soluciones estándares; se determinan luego las respuestas del analito y del estándar interno, cada una corregida por el fondo, y se calcula el cociente de las dos respuestas. Si se controlan los parámetros que afectan las respuestas medidas, la respuesta de la línea del estándar interno será constante, por supuesto que la concentración del estándar interno no es fija; sin embargo, si varía uno o más de los parámetros que afectan las respuestas medidas, dichas respuestas –del analito y del estándar interno- deben ser afectadas por igual. Por lo tanto, el cociente de respuestas (del analito al estándar interno) depende solamente de la concentración del analito.

Comparación de métodos de calibración

Cada método tiene sus ventajas y limitaciones en el análisis cuantitativo. Si el análisis involucra un gran número de muestras e buba matriz de composición general conocida, entonces el uso de una curva de calibración es favorable. Las adiciones estándares generalmente se aplican cuando solo va a analizarse pocas muestras en una matriz compleja. Si la composición de la matriz de muestra es compleja y el análisis incluye varias muestras, entonces el método de adiciones estándares puede ser el procedimiento a elegir.

Cualquiera que sea el método elegido es necesario que los equipos e instrumentos de medición estén calibrados  para asegurar que los resultados presentados serán significativos y que no habrá variaciones provocadas por el equipo o instrumento que se está utilizando durante el análisis.

Instrumentos Científicos y de Laboratorio (ICLAB) es una empresa dedicada a la calibración de instrumentos de medición tales como: espectrofotómetros, potenciómetros,  viscosímetros, balanzas, básculas, entre otros.

El personal de ICLAB está ampliamente capacitado para dar un servicio y asesoría a la mayoría de los instrumentos existentes en el mercado.

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Componentes de los Sistemas

Este es posiblemente el criterio más importante y ciertamente, la primera pregunta que se debe hacer cuando se selecciona un piso de acabado. ¿Cuál es el tiempo de vida útil de la planta 2, 5, 10 o 20 años? ¿Es factible o deseable el mantenimiento periódico?

La especificación del piso de acabado debe cumplir la expectativa de vida útil o el periodo libre de mantenimiento.

Requerimientos Operacionales

Se deben considerar las cargas estáticas y dinámicas que se presentan durante la construcción, producción, reparación y mantenimiento. Mientras que el piso de acabado debe estar en capacidad de resistir estas demandas no hay que olvidar que el piso sólo puede funcionar tan bien como el sustrato sobre el cual es aplicado, ya sea este una losa de concreto estructural o un mortero. En algunos casos, las losas de entrepiso pueden requerir reforzamiento estructural mediante la colocación de platinas de fibras de carbono.

Juntas de Construcción

Las juntas con bajo movimiento como las de construcción y de trabajo deben ajustarse en su sellado flexible y recubrimiento. Juntas de movimiento estructural o de aislamiento en el sustrato base deben respetarse en el mismo sitio en que estas se encuentran localizadas en la losa de concreto estructural o de mortero. También es aconsejable diseñar juntas con movimiento en los puntos mas altos de las pendientes y en caso de juntas perimetrales, estas deben tener suficiente tolerancia para permitir la correcta construcción de curvas sanitarias y juntas de control.

Curva Sanitaria

En áreas donde se requiere de una curva sanitaria entre las superficies horizontales y verticales (uniones de muros y pisos alrededor de bases de equipos, etc.) es indispensable definir con precisión los detalles de esta. En particular se deben considerar:

Radio, altura, ancho y detalles con respecto al espesor mínimo y a las conexiones entre el piso y el muro. La curva sanitaria se forma, incluyendo ángulos internos y externos, usando llanas o elementos especiales para este propósito: el radio estándar es de 38 mm (aproximadamente 1.5 pulgadas).

Diseño de Superficies

Además de proporcionar una protección sin juntas al concreto, contra líquidos corrosivos y desgaste mecánico, los pisos de fácil mantenimiento deben satisfacer los requerimientos de higiene, seguridad, durabilidad y generar una atmósfera luminosa y agradable. La realización de las ideas de diseño del cliente y del arquitecto siempre requieren consideración tanto de criterio funcional como subjetivo. Utilizando métodos espéciales de aplicación, una variedad de requerimientos pueden ser combinados.

Detalles de Instalación

Trincheras

Dependiendo de la disposición en la planta, las trincheras en lo posible, deben ser siempre diseñadas fuera las áreas de tráfico. Las pendientes en los pisos deben ser adecuadas para evacuar líquidos tan rápidamente como sea posible a las trincheras.

Las pendientes dentro de las trincheras usualmente deberán ser mayores. Cuando el tráfico es inevitable, considere especial atención a las aristas o cantos de las trincheras y a la fijación de las rejillas ya que estas son las áreas más susceptibles de falla. En áreas de alta exposición química se utilizan aristas rebajadas y conformadas por elementos de piedra, cerámicos o perfiles metálicos.

Tuberías y Drenajes

Hoy en día las tuberías y drenajes son principalmente elaborados en acero, polipropileno o PVC y se debe tener cuidado de efectuar una adecuada preparación y sellado en los bordes.

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Principales tipos de las bombas centrífugas

En la gran variedad de las bombas centrífugas encontramos los siguientes principales tipos:

• Radiales, axiales y diagonales.
• De impulsor abierto, semiabierto y cerrado.
• Horizontales y verticales.

Bombas centrífugas radiales, axiales y diagonales

El tipo de una bomba que atiende al diseño hidráulico del rodete impulsor, viene caracterizado por su velocidad específica, calculada en el punto de funcionamiento de diseño, es decir, en el punto de máximo rendimiento de la curva característica.

Bombas centrífugas radiales

La corriente líquida se verifica en planos radiales. La energía se cede al líquido esencialmente mediante la acción de la fuerza centrífuga.

Bombas centrífugas axiales

La corriente líquida se verifica superficies cilíndricas alrededor del eje de rotación. La energía se cede al líquido por la impulsión ejercida por los álabes sobre el mismo.

Bombas centrífugas diagonales

La corriente líquida se verifica radial y axialmente, denominándose también de flujo mixto. La energía se cede al líquido mediante la acción de la fuerza centrífuga y la impulsión ejercida por los álabes sobre el mismo.

Campos de aplicación de los tres tipos de bombas centrífugas

El diagrama muestra una relación entre el caudal en litros/minuto y la altura hidráulica. Subiendo en vertical se encuentran el tipo de bomba y potencia necesaria para una altura hidráulica determinada.

Selección de bombas centrífugas

Para una aplicación específica hay siempre varios tipos de bombas entre los que elegir. Se debe seleccionar una bomba con un muy buen rendimiento para las condiciones operativas dadas.

Los parámetros para la selección de bombas centrífugas a investigar incluyen

• Velocidad específica Ns.
• Diámetro del impulsor.
• Velocidad de operación.
• Usar bombas multi-etapa.
• Colocar bombas en serie.
• Limitar el flujo en el sistema para ahorrar energía.

Objetivo: El objetivo es optimizar los recursos tecnológicos, minimizando el consumo de energía.

Punto de operación: Cambiando la curva de características de la bomba se puede manipular el punto de operación. Esto se logra con la reducción del diámetro del impulsor y colocarlo en la carcaza original, modificando el diámetro de la tubería o estrangular el flujo dentro de la misma.

La curva de la bomba puede modificarse también cambiando la velocidad de trabajo de la misma.

Niveles de operación variables: Una situación compleja se presenta cuando los niveles de los depósitos no son constantes. Con estas condiciones de trabajo no es posible lograr un alto rendimiento del sistema y se puede utilizar un motor de velocidad variable.

Proveedores de bombas centrífugas

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