Guía de buenas prácticas en el uso del mercurio en la fabricación de baldosas cerámicas by Instituto de Tecnología Cerámica

GUÍA DE BUENAS PRÁCTICAS EN EL USO DEL MERCURIO EN LA FABRICACIÓN DE BALDOSAS CERÁMICAS

BIBLIOGRAFÍA

[1] MATEO, M. D.; FORTEZA, R.; CERDÁ, V.; LACORT, G.; ROURA, M.; BAUCELLS, M. Revisión sobre el mercurio como metal contaminante. Quím. Anal., 7(2), 117-143, 1988. [2] ESPAÑOL, C. Toxicología del mercurio. Actuaciones preventivas en sanidad laboral y ambiental. Jornada internacional sobre el impacto ambiental del mercurio utilizado por la minería aurífera artesanal en Iberoamérica. Lima (Perú). Septiembre 2001. [3] GARCIA RUIZ, L. J. Sustancias químicas que entrañan riesgo en el trabajo. Mercurio y sus compuestos inorgánicos. En: Ficha técnica, 19, 1980. [4] AMORÓS ALBARO, J.L.; BELTRÁN PORCAR, V.; BLASCO FUENTES, A.; FELÍU MINGARRO, C.; SANCHO-TELLO, M. Técnicas experimentales del control de la compactación de pavimentos y revestimientos cerámicos. Técnica Cerámica, 116, 1234-1246, 1983. [5] AGRAMUNT, J.V.; ALMELA, V.; CANTAVELLA, V.; ENRIQUE, J.E.; FELÍU, C. Eliminación del mercurio en el procedimiento experimental de medida de la densidad aparente de piezas cerámicas. Técnica Cerámica, 235, 461-469, 1995.

GUÍA DE BUENAS PRÁCTICAS EN EL USO DEL MERCURIO EN LA FABRICACIÓN DE BALDOSAS CERÁMICAS

BIBLIOGRAFÍA

GUÍA DE BUENAS PRÁCTICAS EN EL USO DEL MERCURIO EN LA FABRICACIÓN DE BALDOSAS CERÁMICAS

ÍNDICE

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1 1.1 1.2 1.3 1.4

INTRODUCCIÓN Propiedades físicas y químicas del mercurio Peligrosidad intrínseca del mercurio Normativa laboral referente al uso de mercurio Utilización del mercurio en la industria cerámica

03 03 04 06 07

2 2.1 2.2 2.3

BUENAS PRÁCTICAS EN EL USO DEL MERCURIO EN LA FABRICACIÓN DE BALDOSAS CERÁMICAS Almacenamiento del mercurio Ejecución del ensayo Limpieza del mercurio

09 09 12 13

3 3.1 3.2

ALTERNATIVAS AL USO DEL MERCURIO EN LA MEDIDA DE LA DENSIDAD APARENTE Determinación en probetas de laboratorio Determinación en piezas industriales

15 15 16

ACCIONES A EMPRENDER POR EL EMPRESARIO

BIBLIOGRAFÍA

ÍNDICE

1 1.1 1.2 1.3 1.4

INTRODUCCIÓN Propiedades físicas y químicas del mercurio Peligrosidad intrínseca del mercurio Normativa laboral referente al uso de mercurio Utilización del mercurio en la industria cerámica

03 03 04 06 07

2 2.1 2.2 2.3

BUENAS PRÁCTICAS EN EL USO DEL MERCURIO EN LA FABRICACIÓN DE BALDOSAS CERÁMICAS Almacenamiento del mercurio Ejecución del ensayo Limpieza del mercurio

09 09 12 13

3 3.1 3.2

ALTERNATIVAS AL USO DEL MERCURIO EN LA MEDIDA DE LA DENSIDAD APARENTE Determinación en probetas de laboratorio Determinación en piezas industriales

15 15 16

ACCIONES A EMPRENDER POR EL EMPRESARIO

BIBLIOGRAFÍA

INTRODUCCIÓN

1 INTRODUCCIÓN 1.1 Propiedades físicas y químicas del mercurio El mercurio elemental o metálico es un metal líquido a temperatura ambiente, de color blanco plateado, inodoro, denso y ligeramente volátil. Su símbolo Hg se tomó de su nombre en latín hydrargyrum, que significa plata líquida. Aunque se encuentra nativo en la naturaleza, en forma de pequeñas bolsas, la principal mena del mercurio es el cinabrio (HgS) del que se obtiene por destilación. Las mayores reservas mineras de cinabrio se encuentran en España, en las minas de Almadén. Se trata de un líquido prácticamente inmiscible en agua (20÷30 µg/l), que forma amalgamas con la mayoría de los metales, a excepción del hierro, cadmio, cobalto, platino y níquel. Su tensión superficial es notablemente elevada, lo que ocasiona que no moje a la mayoría de las sustancias. Es un mal conductor del calor comparado con otros metales, aunque no es mal conductor de la electricidad. De hecho, se convierte en un excelente conductor en las proximidades del cero absoluto (superconductor). A elevada temperatura, en estado de vapor, también conduce la electricidad (lámpara de vapor de mercurio, rica en rayos ultravioleta). Su coeficiente de dilatación térmica es prácticamente constante entre 0 ºC y 300 ºC por lo que se ha utilizado ampliamente en la construcción de termómetros. Por su elevada densidad y baja presión de vapor se usa también en barómetros y bombas de vacío. En un ambiente seco el mercurio metálico no se oxida, pero después de una larga exposición al aire húmedo, el metal se cubre con una delgada película de óxido. Los ácidos clorhídrico y sulfúrico no lo atacan en frío, sin embargo, el ácido sulfúrico caliente reacciona con desprendimiento de anhídrido sulfuroso y formación de sulfato. El ácido nítrico ataca al mercurio, siendo este ataque muy rápido si el ácido es concentrado. En la reacción se desprenden vapores nitrosos. Con los metales alcalinos reacciona exotérmicamente y se combina fácilmente con los halógenos y el azufre, a temperatura ordinaria. Las propiedades físicas más importantes del mercurio se recogen en la tabla 1. 03

INTRODUCCIÓN

Propiedad Peso atómico Densidad Densidad del vapor relativa al aire Tensión superficial Punto de fusión (1 atm) Punto de ebullición (1 atm) Entalpía de fusión Entalpía de vaporización Conductividad eléctrica Conductividad térmica

INTRODUCCIÓN

Valor 200,59 g/mol 13,56 g/cm3 6,93 480,3 din/cm 234 K (-39ºC) 630 K (357ºC) 2,30 kJ/mol 59,23 kJ/mol 1,04·106 S/m 8,34 W/m·K

R23

Tóxico por inhalación.

R33

Peligro de efectos acumulativos.

R50/53Muy tóxico para los organismos acuáticos, puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático. A ellas se les han asociado los correspondientes consejos de prudencia (frases S)

Tabla 1. Propiedades físicas del mercurio.

Manténgase el recipiente bien cerrado

S45

En caso de accidente o malestar, acúdase inmediatamente al médico (si es posible, muéstresele la etiqueta).

S60

Elimínense el producto y su recipiente como residuos peligrosos.

S61

Evítese su liberación al medio ambiente. Recábense instrucciones específicas/las fichas de datos de seguridad

El mercurio actualmente se utiliza en muchas y variadas aplicaciones: manómetros, termómetros, lentes, amalgamas dentales, beneficio del oro y la plata, pilas, baterías, conmutadores, productos farmacéuticos, turbinas de vapor, fungicidas, pesticidas, ; así como en la determinación de la densidad aparente de piezas cerámicas en la industria de fabricación de pavimentos y revestimientos cerámicos, que constituye el marco de la presente Guía.

Las intoxicaciones por mercurio que son susceptibles de tener lugar en las industrias de fabricación de baldosas cerámicas son de tipo crónico, producto de una exposición continuada, respondiendo a la patología conocida como hidrargirismo.

1.2 Peligrosidad intrínseca del mercurio

La duración del periodo de absorción del mercurio que precede a la aparición de síntomas clínicos depende del nivel de absorción y de factores individuales. La sintomatología suele caracterizarse por leves alteraciones digestivas, temblor intermitente, y desordenes neuróticos con intensidad variable.[3]

El mercurio elemental figura entre las sustancias incluidas en el Anexo I del Real Decreto 363/1995, de 10 de Marzo por el que se regula la Notificación de Sustancias Nuevas y Clasificación, Envasado y Etiquetado de Sustancias Peligrosas, que ha sido adaptado al progreso en numerosas ocasiones. En la clasificación efectuada en dicho Anexo se le han asignado las siguientes características de peligrosidad (frases R):

El mercurio elemental (Hg0) en estado líquido es absorbido por la piel muy lentamente, gracias a lo cual la exposición dérmica no resulta una vía de penetración muy significativa. Sin embargo, sus vapores son rápidamente absorbidos por los pulmones, pasando a la sangre y de allí al cerebro, lo que ocasiona daños en el sistema nervioso central y periférico.[1] [2]

INTRODUCCIÓN

Valor 200,59 g/mol 13,56 g/cm3 6,93 480,3 din/cm 234 K (-39ºC) 630 K (357ºC) 2,30 kJ/mol 59,23 kJ/mol 1,04·106 S/m 8,34 W/m·K

R23

Tóxico por inhalación.

R33

Peligro de efectos acumulativos.

Tabla 1. Propiedades físicas del mercurio.

Manténgase el recipiente bien cerrado

S45

En caso de accidente o malestar, acúdase inmediatamente al médico (si es posible, muéstresele la etiqueta).

S60

Elimínense el producto y su recipiente como residuos peligrosos.

S61

Evítese su liberación al medio ambiente. Recábense instrucciones específicas/las fichas de datos de seguridad

1.2 Peligrosidad intrínseca del mercurio

INTRODUCCIÓN

1.3 Normativa laboral referente al uso de mercurio En ausencia por el momento de una reglamentación específica para los trabajos con exposición a mercurio elemental, en la presente Guía se indican algunos datos relativos a los valores límite establecidos para este metal. El Real Decreto 374/2001 sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo, remite a los valores límite ambientales y biológicos publicados por el INSHT, como valores de referencia para la evaluación y control de los riesgos originados por la exposición de los trabajadores a agentes químicos. El INSHT considera como Límites de Exposición Profesional a agentes químicos los Valores Límite Ambientales (VLA), contemplándose además, como complemento indicador de la exposición, los Valores Límite Biológicos (VLB). Los valores límite ambientales son valores de referencia para las concentraciones de los agentes químicos en el aire, y representan condiciones a las cuales se cree, basándose en los conocimientos actuales, que la mayoría de los trabajadores pueden estar expuestos día tras día, durante toda su vida laboral, sin sufrir efectos adversos para su salud. El VLA establecido para el mercurio elemental es de 0,025 mg/m3, Valor de Exposición Diaria (VLA-ED); es decir, la concentración media en la zona de respiración del trabajador medida, o calculada de forma ponderada con respecto al tiempo, para la jornada laboral real y referida a una jornada estándar de 8 horas diarias. Los valores límite biológicos (VLB) hacen comúnmente referencia a la concentración de mercurio en orina y en sangre, por ser éstos los parámetros biológicos más utilizados para el control de trabajadores expuestos. Se admite una buena correlación entre la concentración de mercurio ambiental y su contenido en orina, aunque algunos autores indican que es mejor la existente con el contenido de mercurio en sangre. En la tabla 2 se incluyen los VLB para el mercurio metálico especificándose en la primera columna la matriz biológica en donde se determina este agente químico. En la tercera columna se indica en qué momento de la jornada de trabajo debe tomarse la muestra, entendiéndose dicha jornada como una semana laboral estándar constituida por cinco días de trabajo, con jornadas de ocho horas cada una, y dos días de descanso consecutivos. 06

INTRODUCCIÓN

Indicador biológico Orina Sangre

VLB 35 µg/g creatinina 15 µg/l

Momento de muestreo Antes de la jornada laboral Final de la semana laboral

Tabla 2. Valores límite biológicos para mercurio elemental

1.4 Utilización del mercurio en la industria cerámica: medida de la densidad aparente La densidad aparente en crudo es considerada como una de las propiedades más importantes de la pieza cerámica conformada. Esta propiedad influye considerablemente sobre el comportamiento de las piezas sobre las distintas etapas del proceso de fabricación (secado, esmaltado y cocción), así como sobre las propiedades finales del producto acabado (dimensiones, curvatura, resistencia mecánica, etc.). Debido a la importancia de esta característica, su determinación es una tarea habitual, tanto durante el propio proceso de fabricación, como en los laboratorios de control de calidad. El procedimiento habitualmente utilizado para la evaluación de la densidad aparente se basa en el cálculo del volumen de probetas procedentes de piezas cerámicas prensadas, mediante su inmersión en mercurio[4].La densidad aparente rap puede calcularse mediante la siguiente ecuación: m rap = e rHg

siendo e el empuje experimentado por la probeta en el seno del mercurio y rHg la densidad del mercurio a la temperatura de realización del ensayo.

Utilizando balanzas con una resolución de 0,01 g para la medida de la masa de la probeta, y de 0,1 g para la determinación del empuje es posible obtener el valor de su densidad aparente con una desviación típica inferior a 0,002 g/cm3. Los principales motivos que han conducido al empleo generalizado del método de inmersión en mercurio para la determinación de la densidad aparente de las piezas son su elevada precisión y rapidez, así como la facilidad que supone su automatización. Por otra parte, se debe considerar que es un método no destructivo a escala de laboratorio, lo que permite realizar otros ensayos sobre estas mismas probetas.

INTRODUCCIÓN

Indicador biológico Orina Sangre

VLB 35 µg/g creatinina 15 µg/l

Momento de muestreo Antes de la jornada laboral Final de la semana laboral

Tabla 2. Valores límite biológicos para mercurio elemental

siendo e el empuje experimentado por la probeta en el seno del mercurio y rHg la densidad del mercurio a la temperatura de realización del ensayo.

BUENAS PRÁCTICAS

2. BUENAS PRÁCTICAS EN EL USO DEL MERCURIO EN LA FABRICACIÓN DE BALDOSAS CERÁMICAS

Partiendo de la base de que los esfuerzos deben ir dirigidos hacia la búsqueda de un método alternativo que permita la eliminación total del mercurio en las empresas, en este capítulo se exponen algunas precauciones que se deben tomar mientras su utilización sea inevitable.

2.1 Almacenamiento del mercurio En primer lugar, debe mencionarse que la forma más inmediata de minimizar el riesgo de exposición es reducir la cantidad de mercurio a la estrictamente necesaria, evitando hacer acopio de grandes cantidades de este producto. Además, en caso de que se trasvase del envase original a otros para su utilización, éstos deberán tener cierre hermético y estar correctamente identificados, como mínimo con el nombre, símbolos de peligrosidad y frases R y S. Se recomienda el uso de recipientes de vidrio para su almacenamiento. En caso de que se trabaje con recipientes de plástico, es conveniente que permanezcan en una campana de extracción localizada en funcionamiento o que se introduzcan en otro recipiente de metal o vidrio cuando la campana no esté conectada, debido a la posible permeabilidad del plástico.

BUENAS PRÁCTICAS

2. BUENAS PRÁCTICAS EN EL USO DEL MERCURIO EN LA FABRICACIÓN DE BALDOSAS CERÁMICAS

BUENAS PRÁCTICAS

Velocidad de evaporación (µg/cm2·min)

BUENAS PRÁCTICAS

Es necesario que los operarios cuyo trabajo se desarrolle en ambientes con presencia de mercurio estén formados sobre sus riesgos en toda su extensión, así como sobre las medidas y actividades de prevención y protección aplicables. Resulta oportuno que dispongan de instrucciones de seguridad sencillas pero detalladas en el puesto de trabajo. El equipo de ensayo estará localizado en una campana de extracción o en un recinto separado del resto de las instalaciones de forma que, en la medida en que sea posible, en las fuentes de emisión de vapores existan instalaciones de extracción localizada que impidan su difusión al ambiente. El aire evacuado debe depurarse con filtros adecuados para minimizar las emisiones de mercurio al ambiente y los filtros usados deben gestionarse como residuos peligrosos. Asimismo, los locales de ensayo y almacenamiento del mercurio tendrán una buena ventilación general, si se dispone de aspiración forzada es conveniente situar las bocas de aspiración cercanas al nivel de suelo. El aire no será reciclado en ningún caso.

4 3 2 1 0 10

25 30 35 Temperatura (ºC)

Es aconsejable que el ensayo se realice cuando el local no esté ocupado, para evitar la exposición de trabajadores no implicados directamente en su realización. Precisamente, es altamente recomendable que el recinto destinado a evaluar la densidad aparente se emplee únicamente para este fin, aislándolo del resto de procedimientos de control. Del mismo modo, deberá restringirse el acceso al local únicamente a los trabajadores autorizados, colocando la señalización apropiada y prohibiendo comer o beber en el mismo aunque no se esté realizando el ensayo en ese momento.

La temperatura de los locales debe mantenerse lo más baja posible (al menos por debajo de 25ºC), debido al incremento exponencial que experimenta la velocidad de evaporación del mercurio con la temperatura. Por este motivo, se recomienda la instalación de sistemas de aire acondicionado en el recinto de ensayo.

Por otra parte, es aconsejable que el pavimento de estos espacios sea perfectamente liso, sin fisuras ni juntas porosas, de forma que en caso de posibles derrames, éstos se puedan recoger o neutralizar sin dificultad. Es conveniente disponer de un registro actualizado de las cantidades de mercurio almacenadas, así como de las entradas y salidas de mercurio en almacén.

BUENAS PRÁCTICAS

Velocidad de evaporación (µg/cm2·min)

BUENAS PRÁCTICAS

4 3 2 1 0 10

25 30 35 Temperatura (ºC)

BUENAS PRÁCTICAS

2.2 Ejecución del ensayo Es importante limitar, en la medida de lo posible, los ensayos a los estrictamente necesarios, evitando un uso excesivo e inadecuado de este ensayo. En este sentido puede ser aconsejable llevar un registro del número de ensayos de determinación de la densidad aparente realizados, incluyendo el nombre de los trabajadores. La implantación de unas buenas prácticas higiénicas es un requisito elemental, que puede contribuir en gran medida a reducir los riesgos debidos a la exposición. Así, cuando se manipule mercurio o se esté presente en un recinto con exposición abierta de éste al ambiente, la prohibición de comer, beber o fumar es una medida preventiva que se justifica por sí misma, sin necesidad de que exista un riesgo evidente de contaminación. Es aconsejable también mantener la limpieza de la ropa de trabajo y el uso habitual de ésta durante el trabajo, así como la disponibilidad y utilización de las instalaciones para la higiene personal antes de las comidas y al finalizar la jornada. Se deben usar guantes apropiados durante la realización del ensayo y en las operaciones auxiliares de limpieza o mantenimiento del equipo, aún cuando no se entre en contacto directo con el mercurio. Deberá programarse la sustitución periódica de los guantes con el fin de evitar que se contaminen, ya que la utilización de guantes contaminados puede ser más perjudicial que su ausencia, debido a la acumulación del agente tóxico en ellos. Durante las operaciones de limpieza, transvase, rellenado, etc., si no se dispone de una adecuada extracción localizada es conveniente utilizar los equipos de protección respiratoria adecuados, con filtros específicos para vapores de mercurio. Antes de utilizar un filtro, es necesario comprobar la fecha de caducidad impresa en el mismo y su perfecto estado de conservación, de acuerdo con la información del fabricante. En este punto hay que tener presente que las mascarillas de papel que se utilizan habitualmente para filtrar partículas sólidas son absolutamente inútiles para el filtrado de vapores en general, incluidos los vapores de mercurio. Asimismo, los equipos de protección se deben guardar en un sitio cerrado (cajón o armario) para que no se contaminen mientras no se utilizan.

BUENAS PRÁCTICAS

En caso de que se produzcan derrames, éstos se pueden absorber con amalgamantes comerciales, siguiendo las instrucciones del fabricante y gestionándolo como residuo peligroso. También es posible su recogida mediante aspiración con una pipeta Pasteur o una jeringuilla evitando aspirar con la boca. La recuperación del mercurio o la neutralización de su vertido son importantes ya que de esta manera se evita un foco de contaminación permanente. Téngase en cuenta que la división del mercurio en pequeñas gotas aumenta su capacidad de evaporación, junto con la cercanía de focos de calor o la incidencia de luz solar. También debe evitarse cualquier método de limpieza (barrido, cepillado, etc.) que suponga la liberación de este metal al medio ambiente. En la práctica industrial, las piezas ensayadas se almacenan provisionalmente en contenedores hasta su eliminación. La capacidad de los recipientes de recogida de las probetas ya ensayadas no debe ser excesiva, de forma que éstos se vacíen frecuentemente y sin excesivo esfuerzo. Además, es igualmente recomendable diseñar estos contenedores de manera que permitan la separación del mercurio arrastrado por las probetas, mediante la colocación de una red o tamiz en su interior.

2.3 Limpieza del mercurio Se recomienda llevar a cabo la limpieza del mercurio mediante filtración vía seca, haciéndolo fluir a través de pequeños orificios practicados en un recipiente donde quede atrapada la suciedad. Es aconsejable evitar transvases y, en caso de no poder evitarlos, que éstos se realicen de forma controlada.

BUENAS PRÁCTICAS

ALTERNATIVAS

3 ALTERNATIVAS AL USO DEL MERCURIO EN LA MEDIDA DE LA DENSIDAD APARENTE

3.1 Determinación en probetas de laboratorio Las piezas que se conforman en laboratorio suelen presentar una geometría sencilla. En la mayoría de los casos se trata de probetas cilíndricas, de 4 ó 5 cm de diámetro y un espesor que suele variar entre 5 y 10 mm.

3.1.1 Medida dimensional directa El hecho de que se trate de geometrías regulares, cilíndricas o prismáticas, hace viable el utilizar un método directo de medida dimensional. En el mercado existen micrómetros digitales que permiten determinar las dimensiones de las probetas con un error en torno a 1 µm, lo que permite determinar la densidad aparente de las piezas con la precisión suficiente (0,01 g/cm3). La medida dimensional de las probetas es un proceso no destructivo por lo que se pueden hacer posteriormente otros ensayos como la determinación de la resistencia mecánica, contracción lineal, absorción de agua, etc.

3.1.2 Telemetría En la actualidad existen sensores de posición láser con los que se puede determinar de forma precisa las dimensiones promedio de las probetas, aún cuando se trate de piezas con relieve complejo. Así, este método está basado en la medida integrada de las dimensiones de la probeta, que normalmente se reduce a la determinación del espesor de la misma.

ALTERNATIVAS

3 ALTERNATIVAS AL USO DEL MERCURIO EN LA MEDIDA DE LA DENSIDAD APARENTE

ALTERNATIVAS

3.2 Determinación en piezas industriales

3.2.1.3 Telemetría

Las probetas industriales presentan una característica que las diferencian de las de laboratorio: la geometría de sus cantos suele ser complicada porque se obtienen de la fragmentación de piezas industriales y presentan los relieves típicos de éstas.

Es el mismo método descrito en el apartado 3.1.2

Es por este motivo que la determinación de la densidad aparente de probetas industriales resulta más dificultosa. En el presente apartado se indican varios métodos alternativos al de inmersión en mercurio [5], agrupados dependiendo de que el parámetro medido sea el volumen de la probeta o su densidad aparente. Finalmente se comparan con el fin de indicar las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos.

3.2.1 Métodos de medida del volumen aparente

3.2.1.1 Métodos de membranas Estos métodos consisten en medir la cantidad de un fluido necesaria para completar un volumen conocido donde se encuentra la probeta, y por sustracción obtener su volumen aparente. Para que el fluido no se introduzca en la estructura porosa del cuerpo cerámico se emplean un par de membranas (una superior y otra inferior) que recubren la probeta reproduciendo fielmente su superficie cuando se introduce el fluido a presión en la cámara. Los fluidos utilizados suelen ser aire o agua.

3.2.1.4 Inmersión en agua Este procedimiento es igual que el de inmersión en mercurio. En él se sumergen las probetas (de masa m) en una disolución de un agente de naturaleza orgánica que forma una fina película continua sobre su superficie, lo suficientemente resistente e impermeable. Una vez se ha completado el secado y polimerización del recubrimiento de la pieza, se determina la masa de la misma (mi) y su empuje al sumergirlas en agua (e), pudiéndose calcular la densidad aparente mediante la expresión: m rap = m - e rH2O i donde rH2O es la densidad del agua a la temperatura de ejecución del ensayo.

3.2.2 Métodos de absorción de radiación

3.2.1.2 Medida del volumen aparente de un lecho de polvo

3.2.2.1 Absorción de rayos X

De manera similar al procedimiento anterior, en este método la probeta a ensayar se introduce en un lecho de polvo de empaquetamiento conocido. A partir de la medida del volumen aparente del lecho de polvo se obtiene el de la probeta.

El método de medida de determinación de la densidad aparente por absorción de rayos X se basa en la atenuación que sufre esta radiación al ser absorbida por el sólido que atraviesa. Esta absorción se puede cuantificar mediante la ley de Lambert-Beer:

ALTERNATIVAS

3.2 Determinación en piezas industriales

3.2.1.3 Telemetría

Es el mismo método descrito en el apartado 3.1.2

3.2.1 Métodos de medida del volumen aparente

3.2.2 Métodos de absorción de radiación

3.2.1.2 Medida del volumen aparente de un lecho de polvo

3.2.2.1 Absorción de rayos X

ALTERNATIVAS

I = exp (-r · µ · x) ap m I0

ALTERNATIVAS

3.2.3 Otros métodos

donde:

3.2.3.1 Ultrasonidos

I0: intensidad de la radiación X incidente (W).

Este procedimiento se basa en la determinación de la velocidad a la que se propagan las ondas de ultrasonidos en el interior de un sólido. Mediante una expresión matemática se puede relacionar la densidad aparente con la velocidad de propagación de las ondas ultrasónicas.

I: intensidad de la radiación X que atraviesa la probeta (W). µm: coeficiente de absorción másico de rayos X (cm2/g). x: espesor de la probeta (cm).

3.2.3.2 Penetrometría

Si se realiza una radiografía de una pieza, registrándose la intensidad de la radiación incidente y la transmitida, mediante la ecuación anterior se puede determinar el valor de la densidad aparente.

Consiste en determinar la fuerza necesaria para introducir una longitud constante de un puntero adosado a un vástago metálico, en la zona cuya densidad aparente se desea evaluar. La fuerza máxima empleada en esta operación es proporcional, en primera aproximación, a la compactación de la zona explorada.

3.2.2.2 Absorción de rayos g El fenómeno físico involucrado es similar al de absorción de rayos X, con la diferencia de que la energía de los fotones es mucho más elevada. Esta absorción sigue también la ley de Lambert-Beer, con la salvedad de que, en este caso µm es el coeficiente de absorción de rayos g.

Los resultados obtenidos por este método dependen, en realidad, de parámetros tales como el rozamiento interno, la cohesión, la densidad, etc., los cuales pueden variar con la humedad de prensado. Además, la medida obtenida es puntual, lo que requiere la realización de numerosas medidas para calcular un valor promedio. En la tabla siguiente se presenta un resumen de los métodos alternativos descritos en este capítulo, enumerando las ventajas e inconvenientes de su utilización.

ALTERNATIVAS

I = exp (-r · µ · x) ap m I0

ALTERNATIVAS

3.2.3 Otros métodos

donde:

3.2.3.1 Ultrasonidos

I0: intensidad de la radiación X incidente (W).

I: intensidad de la radiación X que atraviesa la probeta (W). µm: coeficiente de absorción másico de rayos X (cm2/g). x: espesor de la probeta (cm).

3.2.3.2 Penetrometría

ALTERNATIVAS

Método

Disponibilidad

Carácter

Ventajas

Inconvenientes

Membranas

Comercial

Fuera de línea (discontinuo)

No peligroso y respetuoso con el medio ambiente

Deterioro de las membranas

Lecho pulverulento

Comercial

Fuera de línea (discontinuo)

No peligroso y respetuoso con el medio ambiente Sencillez

Lento Poco preciso

Telemetría

Comercial

Fuera de línea (discontinuo)

No peligroso y respetuoso con el medio ambiente

Poco preciso Dificultades en la medida de piezas de geometría compleja (costillas)

Inmersión en agua

En fase de desarrollo Fuera de línea (discontinuo)

Sencillez

Utilización de disolventes orgánicos Dificultad para formar una película continua e impermeable Lento

Absorción de rayos X En fase de desarrollo En línea (continuo)

Permite obtener mapas de densidad aparente

Utiliza radiaciones ionizantes Se requiere de un método de referencia para realizar el calibrado

Absorción de rayos g En fase de desarrollo En línea (continuo)

Permite obtener mapas de densidad aparente

Utiliza radiaciones ionizantes altamente energéticas Se requiere de un método de referencia para realizar el calibrado

En fase de desarrollo En línea (continuo)

No peligroso y respetuoso con el medio ambiente Permite obtener mapas de densidad aparente

Se requiere de un método de referencia para realizar el calibrado La ecuación de calibrado del método debe tener en cuenta la humedad de la pieza.

Sencillez

Lento Poco preciso Medida puntual Se requiere de un método de referencia para realizar el calibrado

Ultrasonidos

Penetrometría

ALTERNATIVAS

Comercial

Fuera de línea (discontinuo)

ACCIONES A EMPRENDER POR EL EMPRESARIO

Formar e informar a los trabajadores sobre los riesgos

Proveer de un local con buena ventilación

Controlar y reducir la cantidad de mercurio presente en la empresa

Mantener la temperatura del local baja

Mantener un registro de consumo de mercurio

Redactar instrucciones de seguridad Hg

Disponer un pavimento fácil de limpiar

Restringir el acceso al local

Habilitar recipientes herméticos bien identificados

Instalar extracción localizada donde se utilice el mercurio filtrando el aire que sale a la atmósfera

ALTERNATIVAS

Método

Disponibilidad

Carácter

Ventajas

Inconvenientes

Membranas

Comercial

Fuera de línea (discontinuo)

No peligroso y respetuoso con el medio ambiente

Deterioro de las membranas

Lecho pulverulento

Comercial

Fuera de línea (discontinuo)

No peligroso y respetuoso con el medio ambiente Sencillez

Lento Poco preciso

Telemetría

Comercial

Fuera de línea (discontinuo)

No peligroso y respetuoso con el medio ambiente

Poco preciso Dificultades en la medida de piezas de geometría compleja (costillas)

Inmersión en agua

En fase de desarrollo Fuera de línea (discontinuo)

Sencillez

Utilización de disolventes orgánicos Dificultad para formar una película continua e impermeable Lento

Absorción de rayos X En fase de desarrollo En línea (continuo)

Permite obtener mapas de densidad aparente

Utiliza radiaciones ionizantes Se requiere de un método de referencia para realizar el calibrado

Absorción de rayos g En fase de desarrollo En línea (continuo)

Permite obtener mapas de densidad aparente

Utiliza radiaciones ionizantes altamente energéticas Se requiere de un método de referencia para realizar el calibrado

En fase de desarrollo En línea (continuo)

No peligroso y respetuoso con el medio ambiente Permite obtener mapas de densidad aparente

Se requiere de un método de referencia para realizar el calibrado La ecuación de calibrado del método debe tener en cuenta la humedad de la pieza.

Sencillez

Lento Poco preciso Medida puntual Se requiere de un método de referencia para realizar el calibrado

Ultrasonidos

Penetrometría

ALTERNATIVAS

Comercial

Fuera de línea (discontinuo)

ACCIONES A EMPRENDER POR EL EMPRESARIO

Formar e informar a los trabajadores sobre los riesgos

Proveer de un local con buena ventilación

Controlar y reducir la cantidad de mercurio presente en la empresa

Mantener la temperatura del local baja

Mantener un registro de consumo de mercurio

Redactar instrucciones de seguridad Hg

Disponer un pavimento fácil de limpiar

Restringir el acceso al local

Habilitar recipientes herméticos bien identificados

Instalar extracción localizada donde se utilice el mercurio filtrando el aire que sale a la atmósfera

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