El Mercurio Metálico (Azogue)

El mercurio se genera de manera natural en el medio ambiente y se da en una gran variedad de formas. Al igual que el plomo y el cadmio, el mercurio es un elemento constitutivo de la tierra, un metal pesado. En su forma pura (mercurio líquido) se le conoce como mercurio “elemental” o “metálico” y en ocasiones es denominado azogue. Rara vez se le encuentra en su forma pura, como metal líquido; las formas que se encuentran más comunmente en la naturaleza son el mercurio inorgánico y el mercurio orgánico.

Prácticamente todo el mercurio proviene del cinabrio o sulfuro de mercurio (HgS), el cual contiene alrededor de 86 por ciento de mercurio. Algunas fuentes de cinabrio rojo son tan ricas en mercurio, que se pueden encontrar gotas de mercurio elemental en muestras aleatorias. Otros minerales que lo contienen son: la livinstonita (HgS.2Sb2S3), el calomelano o mercurio córneo (Hg2Cl2), la tiemannita (HgSe) y la coloradoita (HgTe).

El proceso de extracción consiste en la ubicación de la piedra en la mina, la cual será fusionada (calentada) para obtener los minerales, el metal condensado pasa por un filtrado y es recogido en contenedores, principalmente de hierro. Aquí se obtiene un líquido inodoro plateado, pesado y ligeramente volátil.

Sus principales propiedades físicas se describen a continuación:

• Formula química: Hg

• Punto de fusión: -38.87 grados centígrados.

• Punto de ebullición: 357.72 grados centígrados.

• Densidad: 13.534 g/ml a 25 grados centígrados.

• Forma aleaciones con otros metales como oro y plata, a excepción del hierro.

• Insoluble en agua

• Soluble en ácido nítrico

Dentro de las aplicaciones que tiene el mercurio metálico se encuentran los termómetros, barómetros, esfigmomanómetros (instrumentos empleados para medir la presión arterial de la sangre en el cuerpo humano), termostatos de pared para la calefacción, aire acondicionado, bombillas y tubos fluorescentes, baterías, interruptores de luz eléctrica, bombas de vacío y catalizadores. También se utiliza en los laboratorios de química de las escuelas secundarias media y superior.

El mercurio, como ya se mencionó, forma soluciones llamadas amalgamas con algunos metales (por ejemplo: oro, plata, platino, uranio, cobre, plomo, sodio y potasio). Por lo que además es usado en amalgamas de plata para empastes de dientes, pero debido a que es de uso humano, el mercurio pasa por una serie de procesos para elevar su pureza (mercurio tridestilado). La fabricación de amalgamas consiste en disolver estaño, plata y cobre en mercurio. Su uso está muy extendido porque es fácil de manejar y duraderá (al masticar).

Otros usos del mercurio se dirigen a la industria de explosivos, también ha tenido usos en medicina a través de mercoquinol (oxiquinolinsulfonato de mercurio) y de el hidrargirol (parafeniltoniato o parafenolsulfonato de mercurio), este último como antiséptico, al igual que otros muchos como el hidrargol, el hidrargiroseptol, el yoduro mercúrico, el cloroyoduro mercúrico, el mercuriol, etc.

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LOS MEDIDORES DE CAUDAL VOLUMÉTRICO

Los medidores de caudal volumétrico pueden determinar el caudal de volumen de fluido de dos formas:
• Directamente (con dispositivos de desplazamiento positivo)
• Indirectamente (Ej, mediante dispositivos de presión diferencial)

Medidores de presión diferencial
• Tubos Venturi
• Placas orificio
• Tubos Pitot
• Codos
• Medidores de área variable
• Medidores de placa

Medidores con accionamiento mecánico
• Medidores de desplazamiento positivo
♦ Medidores de desplazamiento positivo para líquidos

- Medidores de rueda oval
- Medidores helicoidales
    • Medidores de turbina

Otros medidores volumétricos
• Medidores de caudal electromagnético
• Medidores ultrasónicos
     ♦ Medidores ultrasónicos por impulsos
     ♦ Medidores ultrasónicos utilizando el efecto Doppler

MEDIDORES ULTRASÓNICOS

- Medidores ultrasónicos por impulsos
Son los más precisos y se utilizan preferentemente con líquidos limpios, aunque algunos tipos permiten medidas de líquidos con cierto contenido de partículas y gas. El método diferencial de medida por tiempo de tránsito, se basa en un sencillo hecho físico. Si imaginamos dos canoas atravesando un río sobre una misma línea diagonal, una en el sentido del flujo y la otra en contra del flujo, la canoa que se desplaza en el sentido del flujo necesitará menos tiempo para alcanzar su objetivo.
Las ondas ultrasonoras se comportan exactamente de la misma forma.

- Medidores ultrasónicos utilizando el efecto Doppler
El efecto Doppler puede entenderse fácilmente si se considera el cambio que se produce en la frecuencia cuando un tren se mueve hacia un observador. Cuando el tren se acerca, el sonido del tren es percibido por el observador con una graduación de tono más alta, ya que la velocidad del tren da lugar a que las ondas sonoras sean más próximas que si el tren estuviera parado. De igual manera, si el tren se aleja aumenta el espaciamiento, dando como resultado una graduación de tono o frecuencia más baja. Este aparente cambio en la frecuencia se denomina efecto Doppler y es directamente proporcional a la velocidad relativa entre el objeto móvil, el tren, y el observador.

Los medidores ultrasónicos de tipo Doppler utilizan el concepto de que si se deja pasar el ultrasonido en un fluido en movimiento con partículas, el sonido será reflejado de nuevo desde las partículas. La variación de frecuencia del sonido reflejado será proporcional a la velocidad de las partículas.
Al igual que en el caso de los medidores magnéticos, los medidores de caudal por ultrasonidos no presentan obstrucciones al flujo, no dan lugar a pérdidas de carga, por lo que son adecuados para su instalación en grandes tuberías de suministro de agua, donde es esencial que la pérdida de carga sea pequeña. Los transductores son incorporados en el cuerpo del medidor, sin necesidad de juntas de contacto con el fluido. No se necesita tubería en derivación ni válvulas de aislamiento, ya que todos los elementos activos pueden reemplazarse sin contacto alguno con el líquido.

Para tuberías de diámetro superiores a 400 mm ofrecen una solución competitiva.
Respecto a la precisión, los medidores de tipo magnético pueden llegar hasta un ± 0.25% del caudal real, mientras que los de tipo de ultrasonidos hasta un ± 0.5%.
Su fácil instalación reduce los costes de mantenimiento, y además la medición, sin apenas pérdida de carga, reduce los costes energéticos.

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Los medidores ultrasónicos de flujo o caudal

El término ultrasonido hace referencia a las ondas sonoras a frecuencias más altas que las que quedan dentro del alcance del oído humano, es decir, a frecuencias superiores a los 18 Khz. aproximadamente. Las fugas de agua generalmente se encuentran entre 120-800 hz.

Las ondas ultrasónicas obedecen a las mismas leyes básicas del movimiento ondulatorio de las ondas sonoras de frecuencias más bajas, sin embargo, tienen las siguientes ventajas.

Las ondas de frecuencias más altas tienen longitudes de onda más cortas, lo cual significa que la difracción en torno a un obstáculo de dimensiones determinadas se reduce en forma correspondiente. Por lo tanto es más fácil dirigir y enfocar un haz de ultrasonido.

Las ondas ultrasónicas pueden atravesar sin dificultad las paredes metálicas de tubo y recipientes. Esto quiere decir que el sistema de medición entero puede montarse por ejemplo en el exterior de un fluido, es decir, es no invasor. Esto es muy importante con fluidos hostiles, o sea, aquellos con propiedades corrosivas, radioactivas, explosivas o inflamables. Tampoco existe la posibilidad de que ocurra obstrucción con fluidos sucios o pastas aguadas.

El ultrasonido puede emitirse y propagarse a través del tejido biológico, lo que lo hace idóneo para aplicaciones de bioingeniería

El ultrasonido puede emitirse y propagarse a través del tejido biológico, lo que lo hace idóneo para aplicaciones de bioingeniería

Los medidores de flujo ultrasónicos de tiempo (transit time) están basados en el principio de que el tiempo de tránsito de una señal acústica a lo largo de una trayectoria conocida es constante y solo puede ser alterado por la velocidad del fluido en que se desplaza.

Los medidores acústicos de flujo fueron desarrollados con base en dos principios:

•  el tiempo de tránsito de una señal acústica es mayor en dirección agua arriba que en dirección aguas abajo

•  que estos tiempo de tránsito pueden ser medidos con precisión

Los medidores de flujo ultrasónico de tiempo en tránsito son instrumentos cuyo objetivo es la medición del caudal a través de la cuantificación de la velocidad de flujo. Se trata de un medidor indirecto del caudal y puede aplicarse tanto en conductos libres como a presión utilizando diferentes accesorios. Sin embargo, los equipos ultrasónicos se aplican principalmente en conductos bajo presión, aunque existen variantes para ser utilizados en superficie libre.

El equipo de los equipos ultrasónicos es sencillo y práctico, debido a que su instalación es sencilla y se puede aplicar en cualquier punto del sistema hidráulico. Además, permite medir el flujo sin tener que detener la operación de la línea.

Principales ventajas de los medidores ultrasónicos:

Son fáciles de transportar

Su instalación es rápida y sencilla

Se instalan en cualquier tipo de tubería

Son equipos de alta precisión, independientemente del perfil de velocidad, magnitud del flujo y temperatura del fluido

Son bidireccionales, capaces de medir el flujo en ambas direcciones

Son no-intrusivos, por lo que los transductores no deben estar en contacto con el flujo

La calibración de campo generalmente no es necesaria

Si costo es casi independiente del tamaño del conducto donde se instale

El equipo no utiliza pares móviles y es muy fácil de utilizar

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