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COMPARACIÓN DE EQUIPOS PORTATILES - QUISPE SALAS ALEJANDRA

Equipos portatiles para metales pesados

Alejandra19
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COMPARACIÓN DE EQUIPOS PORTATILES - QUISPE SALAS ALEJANDRA

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  1. "Año del Fortalecimiento de la Soberanía Nacional" UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL MONOGRAFÍA: COMPARACIÓN DE EQUIPOS PORTATILES PARA EL ANÁLISIS DE METALES PESADOS CURSO: CONTAMINACIÓN Y CONTROL DE SUELOS DOCENTE: DR. HEBERT HERNAN SOTO GONZALES PRESENTADO POR: ALEJANDRA SUGEY QUISPE SALAS ILO, MOQUEGUA 2023

  2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental INDICE 1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 3 2. EQUIPOS PORTATILES PARA EL ANALISIS DE METALES PESADOS ........ 4 2.1. Metalyser HM 1000 ....................................................................................................... 4 2.2. Metales pesados PDV 6000 ........................................................................................... 6 2.3. AND1000 Analizador portátil de metales pesados en agua .......................................... 7 2.4. AAP-300 Analizador para metales pesados................................................................... 8 2.5. HM – 5000P ................................................................................................................. 10 2.6. HM-3000P ................................................................................................................... 11 3. CONCLUSIONES .................................................................................................. 13 4. BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................... 13 pág. 2

  3. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 1.INTRODUCCIÓN La contaminación de nuestros recursos hídricos por metales pesados tóxicos se está convirtiendo en un problema creciente en todo el mundo. La contaminación industrial y urbana es responsable de la introducción de estos metales pesados en el medio ambiente. Este problema es especialmente grave en países en desarrollo, donde el crecimiento industrial descontrolado, la falta de instalaciones de vigilancia y el fracaso en el cumplimiento de la reglamentación ambiental, agravan seriamente la situación. Son persistentes en el medio ambiente una vez descargados y es necesario retirarlos de las fuentes de agua para garantizar un suministro de agua potable limpia. El problema de la contaminación por metales pesados surge de varias fuentes. Actualmente, la toxicidad de un metal en particular se estima usando varios parámetros como la concentración total de metal, el Ph, el carbón organico total, etc. La investigación y el muestreo convencional han asumido el costo de de las metodologías de muestreo tradicional (retorno de muestra y/o científico en el sitio), que tienden a ser costosas y además no son sostenibles. Por lo general, la presencia de trazas de HMI en muestras ambientales se determina mediante técnicas espectrofotométricas. Sin embargo, el análisis directo de algunas muestras complejas como el agua de mar presenta algunas dificultades debido al alto contenido de sal, además del alto costo. Por lo tanto, es necesario el uso de sensores de nueva generación in situ en diferentes plataformas para reducir costes de muestreo y seguimiento. Así existen equipos generalmente basados en delgadas películas o membranas poliméricas cargadas con indicar, con propiedades ópticas intrínsecas del HMI o sensores basados en reactivos convencionales cromogénicos y fluorogenicos, entre otros. Los equipos portátiles para el análisis de metales han sido diseñados específicamente para permitir fácil y rentablemente el monitoreo de los metales pesados más comunes asociados a problemas de salud y medio ambiente. En ese contexto en la siguiente Monografía se presenta algunos equipos importantes para el análisis de metales pesados in situ. pág. 3

  4. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 2.EQUIPOS PORTATILES PARA EL ANALISIS DE METALES PESADOS 2.1.Metalyser HM 1000 El Metalyser HM1000 ha sido diseñado específicamente para permitir fácil y rentablemente el monitoreo de los metales pesados más comunes asociados a problemas de salud y medio ambiente. Desarrollado y fabricado exclusivamente en el Reino Unido, el Metalyser HM1000 ofrece un importante avance en términos de uso fácil en campo y ofrece un alto nivel de precisión a un precio atractivo. El diseño de Metalyser permite la adición de futuros parámetros, sin la necesidad de actualizar el instrumento. Diez de los parámetros más comunes están disponibles actualmente para el análisis, usando el HM1000. Figura N° 1: Metalyser HM 1000 Fuente: Treace20 (2023) Ventajas: •Detección en campo de los metales pesados en el agua a concentraciones de hasta ppb. •Los rápidos resultados obtenidos permiten actuar inmediatamente cuando los niveles de metales sean demasiado altos. pág. 4

  5. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental •Bajo costo por prueba. •No se requiere PC para el análisis de muestras •Instrumentación robusta y resistente. El equipo fue construido para ambientes difíciles y permite el funcionamiento incluso en condiciones meteorológicas adversas. •Capacidad de medir 10 parámetros – As (total), As (III), Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Mn, Ni, Zn. Características: •Medidor robusto, resistente al polvo y al agua. Protección bajo el estándar IP67 •Electrodos removibles •Registro de datos interno, que almacena hasta 1000 resultados •Conectividad vía USB •Software de análisis basado en Windows •Pantalla grafica LCD •Pantalla LCD •Múltiples opciones de carga: batería recargable, USB y adaptador para carro •Recipientes de análisis de muestras auto-nivelables Software expansible para parámetros adicionales Interfaz en diferentes idiomas Figura N° 2: Uso del equipo Metalyser HM 1000 Fuente: Treace20 (2023) pág. 5

  6. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental Especificaciones: Tabla N° 1: Especificaciones del Metalyser Principio analítico: Voltamperometria de redisolución anódica y catódica Parámetros Medidos: Arsénico (III), Arsénico Total, Cadmio, Cromo, Cobre, Plomo, Manganeso, Mercurio, Níquel y Zinc Temperatura de operación: -20 °C a +70 °C Resultados: obtenidos en 5 minutos Memoria interna:1000 datos con facilidad de ingreso de numero de muestra, hora y fecha. Transferencia de datos a PC vía USB Nuevos métodos de medición se pueden actualizar a la unidad vía USB Pantalla LCD iluminada: 128 x 128 pixeles Cursor tipo palanca Batería recargable que dura para 50 test por recarga Abastecimiento alternativo de energía con adaptadores o encendedores de vehículo A prueba de agua bajo el estándar IP67; conformidad CE Dimisiones: 470 mm (L) x 370 mm (D) Peso neto: 9kg Fuente: Treace20 (2023) OPERACIÓN DATOS INTERFACE DE USUARIO ENERGIA APROBACIONES KIT 2.2.Metales pesados PDV 6000 Los PDV6000 es el analizador de metales pesados portátil que puede, en 30 segundos, identificar y cuantificar metales pesados importantes medioambientalmente en agua y muestras de la tierra con límites de detección tan bajo como 5 ppb. Los PDV6000 usa la técnica Anodic Stripping Voltammetry (ASV) que no necesita fuentes de radiación, gases inflamables o lámparas para trabajar. Con Estandartes y reactivos de fácil uso. Un análisis en tiempo real es posible por cualquier técnico in-situ. Además, puede usarse para analizar muestras de agua de mar, dado que la sal no tiene efecto en el análisis, y muestras de alimentos después de pág. 6

  7. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental realizar un procedimiento de la extracción simple. Los PDV6000 son más sensibles que los instrumentos del laboratorio y cuesta cinco o diez veces menos. El sistema completo, opera con una batería recargable, pesa menos de 5Kg y se proporciona en un maletín 30 x 23 x 15cm. Los PDV6000 tienen una pantalla LCD y la batería recargable y pueden operar como instrumento autosuficiente o conectado a una computadora laptop que ejecuta el software del PDV6000 especialmente configurado. El PDV6000 proporciona análisis múltiple de metales y técnicas analíticas más sofisticadas como método de adición y substracción de blanc. Esto le da a un usuario un comprensivo despliegue de peaks generados que pueden ajustarse para proporcionar límites de detección aún más bajos para el usuario. PDV6000 también lista resultados de la muestra que pueden exportarse en cualquier hoja de cálculo o paquete procesador de datos. Archiva datos y permite carga fácil de nuevos métodos analíticos en los PDV6000. El software se proporciona con cada PDV6000 Metales detectados: Se validad Cd, Cu, Hg, Pb y Zn están en varias matrices. Los métodos adicionales están disponibles para otros metales. Una ventaja mayor de la técnica de ASV es que puede identificar el estado de oxidación de ciertos metales. Figura N° 3: PDV6000 Fuente: OzPeru (2023) 2.3.AND1000 Analizador portátil de metales pesados en agua Descripción: •Pantalla a color con funciones de video pág. 7

  8. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental •Testeo y menú de fácil navegación •Teclado incorporado (key push) •Batería de larga vida de Li-Polymer, recargable a través de conexión USB •Maletín de transporte proporcionado con cada unidad Figura N° 4: AND1000 Fuente: Dastec (2023) Detalles: •Simple, un solo botón pulsador para detección y análisis en sitio •No requiere personal especialmente entrenado para operarlo •El resultado de la muestra se obtiene en menos de 2 minutos •Altamente sensible y selectivo •Los resultados del examen se pueden descargar a PC a través de conexión USB •Capacidad para volver a tomar la muestra rápidamente •Reduce el tiempo de toma de acción correctiva •No utiliza reactivos nocivos, es amigable con el medio ambiente 2.4.AAP-300 Analizador para metales pesados Descripción: •Ligero, cómodo de llevar pág. 8

  9. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental •Alta precisión: la precisión analítica cuenta hasta 1ppb y el límite de detección es inferior a 0,5ppb •Detección de metales pesados y medición fotométrica •Nivel de resistencia al polvo y al agua IP67 •puede ser usado en ambientes difíciles •Tanto el uso de laboratorio en el interior como el uso en el exterior •La batería de litio de gran capacidad soporta 10 horas de trabajo ininterrumpido Aplicaciones: El Analizador de Metales Pesados Portátil AAP-3000 se basa en el método estándar aprobado por la autoridad, la voltamperometría de rediseño anódico (ASV), que se caracteriza por su bajo costo y alta precisión y que está reemplazando al método tradicional de absorción atómica. Se aplica ampliamente en la detección de entornos in situ, la detección de agua del grifo, el análisis de aguas residuales de las industrias de electroplacas y de procesamiento de superficies, la vigilancia de las aguas residuales de alimentos, medicamentos y hospitales. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) y otras autoridades han enumerado este método, como la EPA7063 y 7472. Especificaciones: Método de prueba: voltamperometría de despojo anódico Resolución: 0.01ppb Límite de detección: 0.1ppb Error de repetibilidad: < 5% Entrada/visualización: Semi-transmisión y semi-reflexión LCD Elementos de metal pesado: Cu, Cd, Pb, Zn, Hg, As, Sb, Mn, Tl, Ag Figura N° 5: AAP-300 pág. 9

  10. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental Fuente: Direct Industry (2023) 2.5.HM – 5000P HM-5000P (portátil) multifuncional el analizador de heavy metal es la 2ª generación producto recientemente promovida por el Skyray instrumento. Se integra a la alta sensibilidad, la autoridad- reconoció "Anódico desvestido de método" y el ayuno, buen anti-interferencia, norma nacional "método colorimétrico". El método anterior ha sido clasificado como un método de detección estándar por la EPA y otras autoridades en los Estados Unidos, tales como la EPA EPA7472 y7063, etc., mientras que el último el método estándar en muchos países y es ampliamente utilizado. Características de instrumentos •La luz y fácil de transportar. •Equipado con un campo especializado de la bolsa de reactivo de emergencia como una opción directa para ahorrar tiempo. •El polvo resistente al agua IP67&diseño hace que éste funcione correctamente bajo grave el medio ambiente. •La mitad de la pantalla transflectiva LCD tecnología aplicada hace el trabajo correctamente, incluso en el campo abierto, mientras que la visualización de líneas espectrales característica permite que el análisis in situ para la muestra de agua de los componentes. pág. 10

  11. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental •El instrumento está equipado con batería de litio de alta capacidad garantiza que los usuarios pueden llevar a cabo más de 100 veces mediciones continuas durante al menos 10 horas, y tiene la función de indicar la carga restante con el uso del adaptador de corriente o de mechero de coche como un cargador. •El instrumento puede almacenar 2000 grupos de datos de historial •Una perfecta integración con la colorimetría, que efectivamente se aplica en el caso de la alta concentración de compuestos orgánicos o complejas en las aguas residuales para evitar interferencias. 2.6.HM-3000P El HM-3000P basado en el método estándar aprobado por la autoridad, la voltamperometría de rediseño anódico (ASV), de bajo coste y alta precisión, que está sustituyendo al método tradicional de absorción atómica en Europa. El analizador portátil de calidad del agua (metales pesados) HM-3000P no sólo puede utilizarse para la aplicación in situ en casos urgentes (por ejemplo, el análisis in situ de agua contaminada), sino que también puede aplicarse para la detección precisa de metales pesados en laboratorios. Figura N° 6: HM-3000P Fuente: Instrumenstrade (2023) Características: -Elementos medibles: cobre, cadmio, plomo, zinc, mercurio, arsénico, cromo, níquel, manganeso y talio, etc -Precisión: hasta 1ppb - Nivel de protección contra el polvo y el agua IP67 -Tiempo de prueba: 30 segundos-5 minutos -Duración de la batería: 100 veces de pruebas continuas o 10 casas pág. 11

  12. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental CUADRO COMPARATIVO Tabla N°2: Equipos Portátiles para el análisis de metales Pesados EQUIPOS PORTATILES PARA EL ANALISIS DE METALES PESADOS PDV6000 AND1000 Metalyser HM 1000 Reino Unido (Trace2o) Arsénico (III), Arsénico Total, Cadmio, Cromo, Cobre, Plomo, Manganeso, Mercurio, Níquel y Zinc 5 min APP-300 HM – 5000P HM – 3000P Fabricación Biomars PidTecnologia Dastec Plomo, Uranio, Cobre, Mercurio, Zinc y Cadmio. Coasin China China (Skyray instrumento.) Cu, Cd, Pb, Zn, Hg, Ti, Ni, Mn, Fe, Cr (Skyray instrumento.) cobre, cadmio, plomo, zinc, mercurio, arsénico, cromo, níquel, manganeso y talio, etc Elementos Medibles Cd, Cu, Hg, Pb y Zn Cu, Cd, Pb, Zn, Hg, As, Sb, Mn, Tl, Ag Resultados 30 segundos 2 min 5 min 30 seg – 5 min 30 seg – 5 min Duración de Batería 50 test por recarga 50 test por recarga Batería de larga vida de Li-Polymer 10 horas trabajo interrumpido 100 veces de mediciones continuas 10 veces de prueba continua Transferencia de Datos Almacenamiento SI SI SI SI SI SI 1000 datos 1000 datos 2000 grupos de datos Precisión 5 ppb 0.5 ppb 0.1 ppb Por debajo de 1 ppb Hasta 1 ppb Batería Recargable Recargable Recargable Recargable Recargable Recargable pág. 12

  13. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 3.CONCLUSIONES Para la detección de HMI en muestras de agua ambiental se utilizan electrodos desnudos serigrafiados o modificados con materiales de mercurio, bismuto u oro. El pequeño tamaño de los electrodos serigrafiados, el bajo costo y la ausencia de procedimientos de limpieza los convierten en un candidato ideal para el desarrollo de análisis de metales pesados in situ. Los análisis de los equipos mencionados son de bajo costo y eficientes para el monitoreo de metales pesados. 4.BIBLIOGRAFIA TraceO2. (s.f). Heavy Metal Analysis. Recuperado de: https://www.trace2o.com/heavy-metal-analysis OzPerú. (s.f). Equipos de Campo. Recuperado de: https://www.oz- peru.com/instrumentos-de-control/de-campo/ Dastec. (s.f). Analizador portátil de metales pesados en agua. Recuperado de: https://www.dastecsrl.com.ar/industrias/metalurgica/analisis-de- contaminantes-en-efluentes/and1000-analizador-portatil-de-metales-pesados- en-agua Direct Industry. (s.f). Analizados de Agua. Recuperado de: https://www.directindustry.es/prod/skyray-instrument/product-54641- 1807554.html Made In china. (s.f). Analizador portátil de metales pesados en agua. Recuperado de: https://es.made-in-china.com/co_skyray-instrument/product_Portable- Heavy-Metals-Analyzer-in-Water_rseohryyg.html Barton J. (2016). Electrodos serigrafiados para el monitoreo ambiental de iones de metales pesados. Recuperado de: https://www.researchgate.net/publication/282185820_Screen- printed_electrodes_for_environmental_monitoring_of_heavy_metal_ions_a_ review pág. 13

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