Para quienes hemos dedicado nuestra vida profesional al campo de los análisis químicos, ha sido fascinante, y al mismo tiempo sorprendente, el observar la evolución de las últimas décadas en la Química Analítica. El aspecto fascinante de estos cambios ha sido el incremento en complejidad, capacidad y refinamiento de las técnicas y su instrumentación. Lo sorprendente es la velocidad de los cambios, y la abundancia y calidad de resultados obtenibles. Todo este progreso y cambios han transformado nuestra vida profesional y han permitido logros casi milagrosos en muchos campos científicos y en el desarrollo de procesos industriales.

La evolución de las técnicas analíticas ha sido catalizada en gran parte por las demandas sociales por medios de vida mejores, recursos más abundantes, productos libres de riesgos y más accesibles a una mayor proporción de consumidores. Otro aspecto de estas demandas ha sido la preocupación por la preservación del medio ambiente, y los deseos de expectativas de vidas más largas y saludables. Por otro lado es también claro, que la competencia en mercados globales ha sido tal que las empresas químicas se han visto en la necesidad de incrementar sus recursos y capacidades en el campo analítico para mantener su presencia competitiva en los mercados.

Una lista y descripción breve de los cambios evolutivos más notables en el área de análisis químicos en épocas recientes, es la siguiente:

• El desplazamiento de los métodos químicos tradicionales por técnicas instrumentales. Entendemos por métodos tradicionales aquellos donde se emplea una reacción química para obtener los resultados. Una vez que esto se ha establecido, es fácil reconocer que técnicas como son la Volumetría y la Gravimetría, han sido en alto grado eliminadas en los laboratorios modernos. Recuerdo ahora la anécdota de hace varios años cuando un colega de trabajo quería titular una solución y le fue muy difícil localizar una bureta para ello. Las únicas existentes estaban en las vitrinas de la exhibición histórica del laboratorio y otras estaban en posesión de un químico ya jubilado desde la década de los sesentas quien aun las emplea y rehúsa usar otros métodos. Por cierto, esta persona es un caso muy raro de devoción a la química, actualmente tiene 94 años de edad y aun trabaja medio tiempo en el laboratorio.
  
  
• El desarrollo casi "Explosivo" de las Técnicas de Separación como medios de análisis. Hoy día es casi inconcebible el imaginar un laboratorio moderno sin alguna de estas técnicas. Al mismo tiempo es difícil recordar los tiempos cuando eran solamente una curiosidad académica. Este campo, que incluye primordialmente la cromatografía (en un numero muy grande de formas), y la electroforesis, ha resultado ser uno de los más populares y versátiles, y sus aplicaciones se extienden a muchos campos científicos. No es exageración el afirmar que su desarrollo ha sido fascinante y su uso ha permitido realizar estudios y avances casi milagrosos en la industria química. En artículos futuros hablaremos mas de la importancia y uso de estas tecnologías.

• El incremento y disminución en la popularidad y uso de la de las Espectroscopias Ópticas. Los instrumentos modernos de Ultravioleta, Visible, Infrarrojo, Fluorometría, etc., aun son parte integral de todo laboratorio de análisis e investigación. Pero a pesar del grado de avance de estos instrumentos, las técnicas a que pertenecen hoy día se consideran "maduras"y han recibido pocas innovaciones en épocas recientes. Estas tecnologías alcanzaron su cenit en la década de los 50s y 60s y su uso disminuyo mucho con la introducción de las técnicas de separación, transformándose en gran parte como accesorios de las técnicas cromatográficas. En forma similar, las técnicas electroquímicas (Polarografía, Potenciometría, Amperometría, etc.) también han sufrido los mismos cambios y ya no son tan comunes en la actualidad. En forma humorística hay quien afirma que lo único que previene la extinción final de la electroquímica es el hecho de que hay un detector de ese tipo empleado en cromatografía de líquidos.

• El alcance de la madurez en la Espectroscometría de Masas, la Resonancia Magnética Nuclear, la Absorción Atómica y la Espectroscopia basada en plasmas. La certeza en la identificación de compuestos o elementos, y su determinación a niveles muy bajos o en muestras muy complejas, no es posible sin el uso de estas técnicas ya establecidas y ampliamente utilizadas. Una de las pocas limitantes de esta instrumentación es la "barrera del costo" ya que requieren una inversión elevada para su adquisición y un grado de entrenamiento y experiencia considerable para ser empleadas.

• La Introducción de Microprocesadores y Computadoras para el control de instrumentos y procesamiento de datos. Estos dos avances muy notables son quizás los más revolucionarios y más generales de todos. Ambos han permitido incrementar la productividad en términos de resultados generados, y al mismo tiempo refinar el funcionamiento de los instrumentos. Asimismo han requerido mas dedicación del profesional para dominar los cambios que han introducido, no solamente en la forma de operación de los instrumentos, sino también en la filosofía de trabajo en los laboratorios. Hace algún tiempo, cuando asistí a un congreso multinacional de química, me sorprendió escuchar una presentación donde se describía una encuesta en la que se encontró que muchos químicos de generaciones recientes consideran a las computadoras como instrumentos de análisis químico. Este hecho nos habla de la transformación que los avances tecnológicos han introducido en la mentalidad de nuestro trabajo.

• Los Avances en Automatización. Uno de los lemas frecuentes en la industria química es el de "Hacer más con Menos". Esto es algo que ha sido en mucho posible gracias al alto grado de automatización en los instrumentos. Cuando empezaba mi carrera en el campo de la cromatografía, tuve oportunidad de probar algunos instrumentos supuestamente automáticos (auto inyectores, recolectores, etc.) En mi experiencia esos equipos nunca funcionaron apropiadamente. También, y con cierto grado de entretenimiento, fui testigo de demostraciones llevadas a cabo por técnicos de las casas fabricantes de dichos instrumentos, en ninguno de los casos que observé hubo una demostración exitosa. Hoy día en contraste, los equipos son muy confiables y son indispensables en el laboratorio. Para mi y muchos colegas, las épocas heroicas de operaciones tediosas de tipo manual, ya han pasado a la historia.

• El desarrollo y la aceptación de Técnicas Conjuntas. Quizás este desarrollo de técnicas aunadas fue un hecho de "evolución natural" y casi obvia en el desarrollo de las técnicas analíticas. Si a un momento dado se contaba con técnicas de separación excelentes (cromatografía por ejemplo) y con medios de identificación muy confiables (como espectrometría de masas o resonancia magnética nuclear), el paso obvio a las técnicas conjuntas no se hizo esperar. Es indudable que la combinación cromatografía de gases (o líquidos) -espectrometría de masas ha alcanzado un nivel de madurez tal que permite su uso casi rutinario. Hoy día no es raro encontrar esta instrumentación aun en laboratorios de medios económicos modestos dado que el costo se ha reducido a niveles "razonables'. Desgraciadamente otras combinaciones (cromatografía liquida-resonancia magnética, ionización por plasmas-espectrometría de masas, etc.) han evolucionado mas lentamente debido a su complejidad.

Si bien los cambios que hemos observado en las ultimas décadas del siglo XX han sido muy notables y revolucionarios, es claro que no se ven límites en el horizonte que prevengan cambios aun más sorprendentes. ¿Que tipo de sorpresas e innovaciones nos traerá el futuro?, Creo que ello es una interrogante tan amplia que merece una discusión adecuada en artículos futuros.

Este artículo es el primero de una serie de cinco que se presentan en el portal. En esta columna de artículos sobre Química Analítica el Dr. Esquivel discute muchos tópicos y problemas asociados a su especialidad. Si tiene algún comentario, sugerencia o preguntas específicas sobre algún problema, si desea contactar al autor o le interesa que se aborde algún tema en particular, favor de dejarnos sus comentarios o datos haciendo clic aquí.

Información sobre el Autor. - El Dr. J. Benjamín Esquivel H. ha trabajado como investigador durante 21 años en laboratorios industriales de análisis químicos. Así mismo ha ocupado posiciones académicas y con empresas fabricantes de instrumentación. Su especialidad profesional es el campo de las separaciones cromatográficas y la espectroscopia. Es conferencista frecuente en congresos internacionales donde imparte cursos de cromatografía y charlas de sesiones plenarias.

¿Qué son los contactores de corriente?

Un contactor como un aparato mecánico de conexión y desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de sobrecarga.

La energía utilizada para accionar un contactor puede ser muy diversa: mecánica, magnética, neumática, fluídrica, etc.. Los contactores que se usan normalemente en la industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina.

Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos.

Así pues, característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, naturalmente dependen del tamaño del contador.

El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de que dispone (normalmente cuatro). El tamaño del contactor también depende de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, pero esta suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la industria.

Referente a la intensidad nominal de un contactor, sobre catálogo y según el fabricante, podremos observar contactores dentro de una extensa gama, generalmente comprendida entre 5 A y varios cientos de amperios. Esto equivale a decir que los contactores son capaces de controlar potencias dentro de un amplio margen; así, por ejemplo, un contactor para 25 A. conectado en una red bifásica de 380 V. es capaz de controlar receptores de hasta 380ð 25=9.500 VA. y si es trifásica 3ð 220ð 25=16.454 VA. Naturalmente nos referimos a receptores cuya carga sea puramente resistiva (cos ð = 1), ya que de lo contrario, las condiciones de trabajo de los contactos quedan notablemente modificadas.

Cuando el fabricante establece la corriente característica de un contactor, lo hace para cargas puramente óhmicas y con ella garantiza un determinado número de maniobras, pero si el cosð de la carga que se alimenta a través del contactor es menor que uno, el contactor ve reducida su vida como consecuencia de los efectos destructivos del arco eléctrico, que naturalmente aumentan a medida que disminuye el cos ð .

Por lo general, los contactores que utilicemos referirán sus características a las recomendaciones C. E. I (Comité Electrotécnico Internacional), que establecen los siguientes tipos de cargas:

    AC-1   Para cargas resistivas o débilmente inductivas cos ð = 0,95.

    AC-2   Para cargar inductivas (cos ð = 0.65) .Arranque e inversión de marcha de motores de anillos rozantes.

    AC-3   Para cargas fuertemente inductivas (cos ð = 0.35 a 0.65). Arranque y desconexión de motores de jaula.

    AC-4   Para motores de jaula: Arranque, marcha a impulsos y frenado por inversión.

Lovato Electric posee una completa línea de contactores de fuerza, los cuales pueden ser utilizados bajo diferentes categorías de empleo y características de servicio.

Para determinar el modelo específico de un contactor cuyo uso será en corriente continua en la parte de fuerza, se requiere de un cálculo especial dado por la aplicación de tablas proporcionadas por Lovato. Básicamente los datos requeridos son la corriente máxima a que será sometido el contactor; la categoría de empleo (DC1, DC3 o DC5) y la disposición de polos (series o paralelos).

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La escasez del agua y la detección de fugas

Con el crecimiento de la población del mundo y el aumento del uso de agua por persona, la demanda de agua dulce se está elevando enormemente. Pero los suministros de agua dulce son limitados y se cierne sobre ellos la amenaza de la contaminación. Para evitar una crisis, muchos países deben conservar agua , reducir la contaminación, regular el suministro y la demanda y contener el crecimiento de la población.

Entre la demanda creciente de agua dulce por una parte, y los suministros de agua limitados y cada vez más contaminados por otra, muchos países en desarrollo enfrentan decisiones difíciles. El número de habitantes continúa aumentando rápidamente, pero la tierra no tiene ahora más agua que 2.000 años atrás, cuando estaba habitada por menos del 3% de la población actual. La demanda creciente de agua para la agricultura de regadío, el consumo doméstico (municipal) y la industria está imponiendo una dura competencia por la adjudicación de escasos recursos hídricos a las diversas zonas y tipos de uso.

Hoy día 31 países, habitados por menos del 8% de la población mundial, se ven frente a déficit crónicos de agua dulce. Pero para el año 2025 se prevé que 48 países enfrentarán estos déficit, que afectarán a más de 2.800 millones de habitantes —35% de la población mundial proyectada. Entre los países que probablemente se verán afectados por la escasez de agua en los próximos 25 años están Etiopía, India, Kenya, Nigeria y Perú. Partes de otros países grandes, como China, ya encaran problemas hídricos crónicos.

En gran parte del mundo, el agua contaminada, la evacuación inadecuada de desechos y la deficiente ordenación de las aguas causan serios problemas de salud pública. Enfermedades relacionadas con el agua , como el paludismo, cólera, fiebre tifoidea y esquistosomiasis dañan o matan a millones de personas todos los años. El uso excesivo y la contaminación de los suministros de agua también están infligiendo serios daños al medio ambiente natural y presentan crecientes riesgos a numerosas especies biológicas.

¿Qué puede hacerse?

Para algunos países con escasez de agua y rápido crecimiento de la población quizá ya sea demasiado tarde para evitar una crisis. Muchos otros países pueden evitar la crisis que se aproxima si formulan y aplican a la brevedad políticas y estrategias apropiadas. Sea que el agua se use para la agricultura, la industria o los servicios municipales, existen amplias posibilidades de conservación y de un mejor aprovechamiento. En las estrategias debe considerarse no sólo la forma de regular mejor el abastecimiento de agua sino también cómo regular mejor la demanda.

Para evitar que a la larga se produzca una catástrofe, también es importante actuar ahora mismo y desacelerar el crecimiento de la población a fin de contener el aumento de la demanda de agua dulce. Actualmente, en numerosos países en desarrollo millones de personas quieren planificar sus familias y practicar la anticoncepción. Los programas de planificación familiar han sido muy importantes para asegurar la salud reproductiva individual y reducir los niveles de fecundidad nacionales. La continuación y ampliación de estos programas también puede ayudar a que el crecimiento de la población se vaya frenando y llegue a niveles sostenibles en relación con el suministro de agua dulce.

El reto es gigantesco. El éxito depende de la implementación de un nuevo paradigma de administración del agua que incluya elementos como el incremento de la productividad del agua, la adopción de medidas de suministro innovadoras y la promoción de una ética del uso del agua basada en la eficiencia la igualdad y la protección de los ecosistemas.

Las pérdidas de agua se dan por distintas vías. La agricultura utiliza 76 por ciento, de lo cual se pierde 60 por ciento debido a que, de los 6.3 millones de hectáreas de riego, tan sólo un millón están tecnificadas, y en el resto el líquido aún se conduce por canales de tierra, en los que se infiltra o evapora. A esto se agrega que del agua que llega a las ciudades, cerca de 14 por ciento del total del país, 50 por ciento se pierde en fugas de la red de agua potable. Mientras que de 10 por ciento que utiliza la industria, sólo 26 por ciento recibe tratamiento.

En las grandes ciudades las fugas de agua de las redes primarias y secundarias es un elemento que contribuye de forma importante al desperdicio del vital líquido. Es por ello importante conocer y utilizar tecnologías que permitan detectar las fugas de agua. Una fuga detectada y subsanada puede ahorrar miles de litros en el mediano plazo. Si sumamos todas estas fugas el desperdicio que se tiene es incalculable.

Es por ello que Dynamic Consultant le ofrece un DETECTOR ELECTROACÚSTICO DE FUGAS DE AGUA, que con facilidad le permite detectar estas fugas de agua.

El detector electroacústico es un instrumento que amplifica las frecuencias generadas por las fugas de agua, por medio de un módulo electrónico de recepción de alta fidelidad; simple de usar y extremadamente confiable.

El equipo es de fácil manejo por su peso ligero, sensibilidad superior por medio de audífonos; con cubierta para trabajo rudo, no requiere ajuste de filtros.

Consiste principalmente de un micrófono de tierra, micrófono de contacto directo y sus respectivas extensiones, así como audífonos. Opciones: módulo de medición analógica, punta magnética y plato de resonancia.

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