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Las personas necesitan algo más que sus órganos sensoriales naturales para garantizar su seguridad durante la vida cotidiana o las actividades profesionales. La detección de elementos peligrosos en el medio ambiente, la remediación del agua, el aire y el suelo, la prevención de explosiones en la minería y en diferentes industrias, la seguridad contra incendios y muchas otras esferas de la vida humana requieren equipos de precisión de alta tecnología. Una de esas herramientas es el detector de fotoionización (PID).
El principio de funcionamiento
El detector de fotoionización es un instrumento efectivo pero económico que reconoce y mide gases y vapores. Detecta los compuestos orgánicos volátiles con la ayuda de la luz ultravioleta que es absorbida por las moléculas y los átomos de gas se convierten en iones positivos o negativos. Los iones cargados producen corriente eléctrica, que se mide y calcula en valores de partes por millón (PPM) o partes por mil millones (PPB). Los fotones son emitidos por la lámpara ultravioleta, el gas con la ayuda de una bomba pasa por el sensor, y si se encuentran los analitos, el detector emite una alarma con luz y sonido. Este es un método de análisis no destructivo, ya que involucra solo una pequeña cantidad de moléculas y sus iones se recombinan en elementos originales. Los detectores de fotoionización se pueden usar junto con otros equipos afines para obtener mediciones más precisas.
Los PID modernos son portátiles y prácticos, tienen un microprocesador para calcular los compuestos orgánicos, una pantalla para leer los resultados y una memoria independiente de la energía para guardar los datos. Pueden detectar COV tales como:
- desengrasantes y disolventes;
- fluidos de transferencia de calor y combustibles;
- plásticos y sus materiales base;
- lubricantes y otros.
La sensibilidad de cada detector de fotoionización depende de la lámpara ultravioleta que comprende.
Diferentes tipos de lámparas
Al utilizar el PID hay que recordar que detecta gases con la misma o menor energía de ionización que la de los fotones emitidos por la lámpara UV. Esta energía depende del gas de relleno y de la ventana de la lámpara. Las características normales del aire limpio son inferiores a 12,0 eV.
Las lámparas UV se pueden llenar con xenón, criptón y argón y, en consecuencia, se dividen en tres tipos. Las lámparas de xenón tienen la energía fotónica más baja y pueden detectar compuestos orgánicos insaturados con 6 o más átomos de carbono. Tiene la vida más larga pero reconoce el menor número de elementos. La más utilizada es la lámpara Krypton con una energía de fotones de 10,6 eV, ya que puede revelar la mayoría de los COV y tiene una vida relativamente larga. La energía de ionización más alta la tiene la lámpara de Argón, pero su ventana está hecha de Fluoruro de Litio y no dura mucho.
Con la ayuda de la lámpara Krypton más robusta, puede detectar y medir el 80 % de todos los productos químicos orgánicos, entre ellos alcoholes, aromáticos, yoduros y bromuros, aminas, mercaptanos, aldehídos, éteres, acrilatos, ésteres, etc., e incluso algunos elementos inorgánicos.
Aplicaciones
Los detectores de fotoionización son muy utilizados cuando existe la necesidad de encontrar una fuga de combustible o productos químicos, en situaciones en las que los trabajadores tienen que comprobar la seguridad y la protección contra incendios del lugar de trabajo y para necesidades de laboratorio. Los PID son insustituibles en ingeniería contra incendios; también se aplica en cromatografía de gases. Las herramientas manuales son útiles en áreas de desastres tecnológicos e incluso para controlar la contaminación de los lugares de vivienda.
