Partículas y toma de muestra

Dentro de la contaminación atmosférica, nos centraremos en la contaminación por partículas en suspensión.  ¿Qué son? ¿De donde proceden? ¿Por qué nos preocupan? ¿Qué efectos tienen para la salud? ¿Cómo están reguladas?

Definiremos partícula como cualquier material, excepto agua no combinada, que existe en estado sólido o líquido en la atmósfera o en una corriente de gas en condiciones normales. Se clasifican según su tamaño y la manera en que afectan.

Se clasifican en primarias (si se desprenden directamente a la atmósfera) o secundarias (si se transforman en otras). Más del 80% son de origen natural (erupciones volcánicas, incendios forestales, polen, aerosoles marinos...), mientras que el resto son de origen antropogénico (emisión en procesos de combustión, pérdidas en procesos industriales...).

Se clasifican según su tamaño y por como afectan al respirarlas.

PM₁₀: tamaño igual o inferior a 10 µm: suelen llegar más allá de la garganta.

PM_2,5: diámetro igual o inferior a 2,5 µm:  pueden llegar hasta los pulmones.

PM_0,1: partículas ultrafinas, diámetro igual o inferior a 0,1 µm à pueden pasar del alveolo pulmonar a la sangre. 

Preocupan porque causan efectos negativos en la salud, siendo las partículas más finas, las más peligrosas, ya que pueden pasar a la sangre, aumentando el pulso cardíaco e incluso pueden llegar a provocar arritmias.

Tabla 1. Regulación. Real decreto 102/2011 relativo a la mejora de la calidad del aire

Toma de muestra de polvo inerte o molesto ¿Objetivo?¿Campo de aplicación?¿Inconvenientes y limitaciones?¿Equipo y material de muestreo?¿Condiciones de muestreo?¿Procedimiento del muestreo?¿Transporte y almacenamiento?

Tiene como objetivo establecer la metodología correspondiente a la toma, transporte y conservación de muestras de polvo ambiental inerte o molesto, abarcando tanto el área de higiene industrial como en contaminación ambiental. 

Un volumen de aire conocido se pasa a través de un filtro de cloruro de polivinilo (PVC), previamente tarado con una aproximación mínima de 0,01 mg. La diferencia de peso entre ambas pesadas, expresada en mg., mide la cantidad de polvo o materia particulada, retenida en el filtro.  

Fig 1. Portafiltros o cassette de 2 ó 3 cuerpos

El equipo o material de muestreo: 

- Bomba de aspiración             

- Unidad de captación

- Filtro

- Soporte de celulosa

- Portafiltros o casette

- Ciclón

- Tubo flexible

- Adaptador

- Cronómetro

- Termómetro y manómetro

Fig 2. Lavador ciclónico

Condiciones de muestreo:

Polvo total: tómese la muestra de aire a un caudal de 1,5 Ipm, a través de un cassette de 2 ó 3 cuerpos. 

Fracción de polvo respirable: tómese la muestra de aire a un caudal de 1,7 Ipm a través de un cassette de 2 cuerpos acoplado a un ciclón.

Fig. 3. Unidad de captación con ciclón

Cuando deba utilizarse ciclón, este previamente deberá ser desmontado e inspeccionado en su interior. Si en él aparece suciedad, deberá limpiarse frotando cuidadosamente con un trozo de algodón húmedo. Siempre que se aprecien muescas o rayas, el ciclón deberá desecharse.

Fig. 4.  Equipo de muestreo para polvo total

El volumen de aire recomendado para polvo inerte o molesto es de 100 litros para polvo total, y 200 litros para su fracción respirable.


Para otros tipos de polvo, que precisan de análisis gravimétrico (ej. polvo silicótico), el volumen a muestrear estará en función de su riqueza (ej. % de sílice libre).

Fog. 5.  Toma de muestra de polvo total

Procedimiento del muestreo:

Colocar la bomba de aspiración, convenientemente calibrada, en la parte posterior de la cintura del operario a muestrear, asegurándola con un cinturón apropiado. Ajustar el tubo que conecta la bomba con el cassette por la espalda y el hombro del operario como vemos en la Figura 6, fijándolo con una pinza a la vestimenta. 

Fig.5:Toma de muestra de polvo 

 respirable

Retirar los tapones del portafiltro o cassette y conectar el orificio de salida al tubo de conducción del aire con ayuda de un adaptador (En las captaciones de polvo respirable, se conecta el conjunto cassette-ciclón).

Poner la bomba en funcionamiento e iniciar la captación de la muestra. Durante la captación, vigilar periódicamente que la bomba funciona correctamente. 

Finalizado el tiempo de muestreo predeterminado, anotar: tiempo de muestreo, caudal, temperatura ambiente y presión (o la altitud de la zona).

Finalizada la captación retirar el cassette y cerrar sus orificios con sus tapones, procurando que estos ajusten perfectamente. El cassette no debe abrirse bajo ninguna circunstancia hasta el momento del análisis.

Colocar sobre el cassette una etiqueta con indicación clara del número identificativo de la muestra tomada. Acompañar con cada lote de filtros muestreados un filtro blanco", el cual ha sido sometido a sus mismas manipulaciones, excepto que no se ha pasado aire a su través. Etiquetarlo con la palabra Blanco. 

Dichos cassettes se transportarán en cajas, u otros envases o maletines convenientemente protegidos para evitar cualquier tipo de daño, alteración o pérdida de su contenido

Muestreo de polvo respirable

Aquí veremos un estudio que tiene por objetivo comparar la metodología de muestreo de NIOSH para hallar la concentración de polvo respirable en el puesto de trabajo (método 0600, Particulates not Otherwise Regulated, Respirable) con una variación de esta metodología.

Fig.7. Muestreador portátil

Se realizaron 17 mediciones en los mismo puntos en forma simultánea con ambas metodologías  y se evaluaron los resultados.  Se utilizaron bombas gravimétricas, filtros de PVC y cassettes, para mediciones de 12 horas (turno completo).

Posteriormente, se calculó la concentración de polvo sobre la base del peso de los filtros y el volumen muestreado.

Fig.8. Partículas sólidas. Sistema isocinético 

Como conclusión, vemos que el estudio ha demostrado que no hay diferencia estadística entre las concentraciones obtenidas con ambos métodos. 

Otras técnicas de muestreo de aire: sedimentación por gravedad, filtración e impacto en superficies sólidas.