¿Qué son los Analizadores de Gas?
Los analizadores de gas son instrumentos para medir la concentración de gases.
Pueden medir uno o varios gases. Los tipos de gases que pueden medirse con los analizadores de gas incluyen el dióxido de carbono, los óxidos de nitrógeno, los gases tóxicos y los gases inflamables.
Por lo tanto, los principios utilizados en los instrumentos varían. Los principales objetivos de la medición de concentraciones de gases incluyen la gestión y el control en los procesos de producción, la supervisión medioambiental y la garantía de la seguridad de los trabajadores en fábricas y lugares de trabajo.
Usos de los Analizadores de Gas
Los analizadores de gas se utilizan para medir la concentración de gases, como se ha mencionado anteriormente. Los gases varían en su naturaleza, desde los que se encuentran en la atmósfera, como el dióxido de carbono y el oxígeno, hasta el gas propano, que se utiliza como combustible.
Algunos de estos gases son nocivos para el cuerpo humano si están presentes por encima de una determinada concentración en un espacio, mientras que otros han aumentado su concentración en la atmósfera debido a la actividad humana. Los analizadores de gas desempeñan un papel activo en la detección de estos gases nocivos y en la vigilancia del medio ambiente.
1. Ámbitos Industriales
En los entornos industriales, los analizadores de gas se utilizan para garantizar la seguridad de los trabajadores. Por ejemplo, en plantas químicas y de fabricación, pueden utilizarse para controlar la concentración de gases y vapores nocivos, y para prevenir riesgos en el lugar de trabajo emitiendo una alarma si se detectan concentraciones anormales. Las industrias mineras y extractivas también utilizan analizadores de gas para detectar gases tóxicos y explosivos.
2. El Sector Medioambiental
Los analizadores de gas también desempeñan un papel importante en las actividades de protección del medio ambiente. Al controlar la concentración de gases en el aire, pueden utilizarse para determinar el estado de la contaminación atmosférica y para inspeccionar y medir las emisiones de gases de escape. Algunos ejemplos son el análisis de la composición de los gases de escape de los vehículos y el control de los contaminantes atmosféricos de las fábricas.
3. Ámbito Médico
Los analizadores de gas también se utilizan en equipos médicos y en el entorno médico. Desempeñan un papel importante para garantizar la seguridad de los pacientes, por ejemplo controlando los niveles de oxígeno durante la anestesia y midiendo la concentración de dióxido de carbono en los equipos respiratorios.
Los analizadores de gases en sangre también miden los niveles de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre arterial para el diagnóstico y el tratamiento clínicos.
Principios de los Analizadores de Gas
El análisis propiamente dicho se basa en la aplicación de las características del gas, como el índice de refracción, el paramagnetismo, la conductividad de la solución y la conductividad térmica. Además, los analizadores de gas se basan principalmente en dos principios fundamentales: el “principio químico” y el “principio físico”.
1. Principio Químico
Un enfoque de los analizadores de gas consiste en utilizar la reacción química de los gases para medir su concentración. En este enfoque, se utilizan sensores basados en su reacción con un gas específico.
Cuando el gas entra en contacto con el sensor, se produce una reacción química que provoca un cambio eléctrico. El sensor detecta este cambio y la concentración del gas se mide en consecuencia. Los sensores basados en este principio químico se utilizan ampliamente en los medidores de oxígeno y dióxido de carbono.
2. Principio Físico
Otro enfoque para el analizadores de gas es el uso de principios físicos basados en la interacción con el gas. En este enfoque, se utilizan sensores basados en las propiedades y el comportamiento del gas.
Por ejemplo, la concentración de un gas puede estimarse midiendo la absorción de luz, la dispersión, la conductividad y los cambios de temperatura. Los sensores basados en este principio físico se utilizan en analizadores de gas por infrarrojos y analizadores de gas por conducción eléctrica.
Tipos de Analizadores de Gas
Existen varios tipos de analizadores de gas para una gran variedad de aplicaciones.
1. Fórmula Electroquímica
Se utilizan las propiedades relacionadas con la electricidad de una sustancia, sus características electroquímicas. Existen varios tipos, como los que aplican la conductividad eléctrica de los gases cuando están disueltos en una solución, y los de tipo ion-electrodo que utilizan electrodos.
2. Tipo Óptico
El método óptico utiliza luz, como la ultravioleta, la visible y la infrarroja, para realizar mediciones. Consta de una fuente de luz y un receptor que capta la luz irradiada.
3. Método Electromagnético
Este método utiliza propiedades electromagnéticas. Aplica la fuerza magnética que se genera cuando se aplica un campo magnético a un gas. Se utiliza a menudo para medir el oxígeno, ya que sólo el oxígeno tiene fuertes propiedades paramagnéticas en comparación con otros gases.
4. Método Térmico
Las concentraciones de gas se miden basándose en el cambio de temperatura que se produce cuando el gas entra en contacto con un hilo metálico calentado, o en el equilibrio térmico. Existen métodos de conducción térmica y de combustión catalítica. El tipo de combustión por contacto se utiliza mucho en las alarmas de gas domésticas porque es barato y puede fabricarse en serie.