¿Cómo mejorar la medición de compuestos orgánicos volátiles (COV)?

Air Liquide le explica cuáles son los mejores métodos para medir los COV.

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Impacto de los COV

El uso de disolventes orgánicos produce emisiones de compuestos orgánicos volátiles. Los compuestos orgánicos volátiles (COV) son moléculas orgánicas que pueden evaporarse a temperaturas relativamente bajas y encontrarse en la atmósfera. Estos provienen de diversas fuentes, como las emisiones de la combustión de combustibles fósiles de distintas actividades relacionadas con la fabricación de productos químicos industriales, productos de cuidado personal y materiales de construcción. Suelen pertenecer a la familia de solventes como el benceno y el formaldehído, a la familia de los hidrocarburos aromáticos policíclicos, etc.

Los COV pueden afectar de forma negativa a la salud humana y el medio ambiente. Son el origen de efectos nocivos como dolores de cabeza, irritación de ojos y vías respiratorias, náuseas y vómitos. Es importante medir su concentración para evaluar los riesgos potenciales para la salud humana y el medio ambiente e implementar estrategias para reducirlos.

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Separación y cuantificación de COV

El proceso de separación de las sustancias puede llevarse a cabo utilizando los distintos métodos cromatográficos disponibles en el mercado.
La cromatografía de gases (CG) se utiliza para separar los compuestos que contiene la muestra y que pueden detectarse mediante los diferentes métodos que se presentan a continuación, por nivel de importancia:

Detector DCT: la conductividad térmica (DCT), permite comparar la conductividad del gas portador y la fase gaseosa de los constituyentes de la muestra, con límites de detección de 1 a 10 ng.
Detector FID: el detector de ionización de llama (FID) es un modo de detección universal que ofrece un límite de detección de 2 a 4 pg.
Detector PID: el detector de fotoionización (PID), permite un límite de detección similar al FID, aunque evitando el uso de dihidrógeno.
Detector DCE: los detectores de captura de electrones (DCE) están destinados a los halogenados, o termoiónicos para el nitrógeno y el fósforo (DNP); se pueden acoplar a la CG para una detección más específica de compuestos.
Detector EM: la combinación de la espectrometría de masas (EM) con HPLC o CG permite la identificación estructural de compuestos, especialmente si se utiliza en modo EM/EM (espectrometría de masas en tándem).

La cromatografía es una técnica que se utiliza en muchos laboratorios para medir COV en el aire, el agua y otras matrices ambientales que incluyen el aire libre, en la industria o en el ámbito doméstico.

Donde más se utiliza la medición de COV es en los ámbitos ambientales relacionados con la calidad del aire (medición de la contaminación atmosférica de moléculas como el ozono y los óxidos de nitrógeno).

Existen diversos métodos para mejorar la medición de compuestos orgánicos volátiles (COV), como, por ejemplo:

Uso de instrumentos de medición más sensibles.
Uso de métodos de muestreo mejorados.
Implementación de protocolos de medición estandarizados.
Uso de métodos de medición multianalito.
Comprobación del rendimiento de los instrumentos de medición.

Los resultados de la cromatografía se pueden utilizar para cuantificar el contenido de COV en una muestra. La cuantificación a menudo se realiza mediante un método de calibración, que utiliza patrones de COV conocidos para establecer una curva de respuesta para cada compuesto. Luego se determina la cantidad de COV en la muestra comparando los picos observados en la muestra con los picos de los patrones.

Gases para cromatografía

¿Cómo mejorar la separación y la detección de COV?

La separación y la detección de compuestos orgánicos volátiles (COV) se puede mejorar utilizando gases puros y mezclas de calibración para las etapas de análisis. Estas son algunas sugerencias para mejorar la separación y detección de COV:

Usar de un gas portador de alta pureza: para obtener resultados precisos y fiables, es importante utilizar un gas portador de alta pureza. Los gases comúnmente utilizados en cromatografía de gases (CG), como nitrógeno, helio e hidrógeno, deben estar libres de contaminantes como humedad, hidrocarburos, óxidos de nitrógeno e impurezas metálicas. El uso de un gas portador de alta pureza garantiza una separación eficaz de los COV.
Realizar una calibración precisa: la calibración precisa de los instrumentos de medición es crucial para obtener resultados fiables. El instrumento debe calibrarse según los estándares relativos a los COV certificados. La calibración debe realizarse periódicamente para garantizar la precisión y fiabilidad de la medición.

El uso de gases de alta pureza sin interferencias y mezclas de calibración de baja incertidumbre proporciona resultados de alta calidad.

Ejemplo de recomendación de gas portador:

Nivel de detección	Detector	Gas adecuado
De 2 a 4 ng	FID, MS	Alphagaz 2
De 5 a 10 ng	FID, TCD, MS	Alphagaz 2
De 10 a 100 ng	FID, TCD	Alphagaz 1

Alphagaz 1 impurezas	Alphagaz 2 impurezas
H₂O ≤ 3 ppm	H₂O (5 bar) ≤ 0,5 ppm
O₂ ≤ 2 ppm	O₂ ≤ 0,1 ppm
CnHm ≤ 0,5 ppm	CO₂ ≤ 0,1ppm
CO₂ ≤ 1 ppm	CnHm ≤ 0,1ppm
CO ≤ 1ppm	H₂O ≤ 0,1ppm

Gases para monitorización ambiental y del aire

Air Liquide se especializa en gases puros y mezclas para todo tipo de análisis de monitorización del aire ambiental. Más allá de los patrones orgánicos tóxicos de calibración y las mezclas de uso común para la monitorización de COV, también fabricamos una amplia línea de productos para la vigilancia de contaminantes peligrosos del aire (HAP) y productos químicos industriales tóxicos (TIC).

Mezclas específicas

Las mezclas orgánicas tóxicas que ofrece Air Liquide permiten una calibración fiable y precisa de los instrumentos cuando se miden compuestos orgánicos volátiles y semivolátiles (COV/COSV) en el aire ambiente o en la industria. Las mezclas de compuestos orgánicos tóxicos se trazan mediante NIST por peso de acuerdo con los métodos exigidos por la EPA y EE. UU. Esto garantiza la precisión y la tolerancia de la mezcla de todos los componentes.

Implementación de gases para la medición de COV

Los COV y sus mezclas de calibración son reactivos. Por lo tanto, es fundamental garantizar una correcta aplicación de los gases (sistemas de transferencia de gases). Esto se basa en:

Un diseño y mantenimiento de la instalación según las normas.
Formación de los usuarios.
Buenas prácticas de análisis (realización de purgas de equipos de implantación: regulador, líneas de gas, etc.).

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