Un nefelómetro [1] o fotómetro de aerosol [2] es un instrumento para medir la concentración de partículas suspendidas en un coloide líquido o gaseoso . Un nefelómetro mide partículas suspendidas empleando un haz de luz (haz fuente) y un detector de luz colocado a un lado (a menudo a 90°) del haz fuente. La densidad de partículas es entonces una función de la luz reflejada en el detector desde las partículas. Hasta cierto punto, la cantidad de luz que se refleja para una densidad dada de partículas depende de las propiedades de las partículas, como su forma, color y reflectividad . Los nefelómetros se calibran para una partícula conocida, luego usan factores ambientales (factores k) para compensar los polvos de colores más claros u oscuros en consecuencia. El factor K lo determina el usuario haciendo funcionar el nefelómetro junto a una bomba de muestreo de aire y comparando los resultados. [ aclaración necesaria ] Existe una amplia variedad de nefelómetros de grado de investigación en el mercado, así como variedades de código abierto . [3]
Los principales usos de los nefelómetros se relacionan con la medición de la calidad del aire para el monitoreo de la contaminación, el monitoreo del clima y la visibilidad. Las partículas transportadas por el aire suelen ser contaminantes biológicos, contaminantes particulados, contaminantes gaseosos o polvo. [ cita requerida ]
El cuadro adjunto muestra los tipos y tamaños de diversos contaminantes particulados. Esta información ayuda a comprender la naturaleza de la contaminación por partículas dentro de un edificio o en el aire ambiente, así como el nivel de limpieza en un entorno controlado. [ cita requerida ]
Los contaminantes biológicos incluyen moho, hongos, bacterias, virus, caspa de animales, ácaros del polvo, polen, células de piel humana, partes de cucarachas o cualquier cosa viva o que haya estado viva en algún momento. Son el mayor enemigo de los especialistas en calidad del aire interior porque son contaminantes que causan problemas de salud. Los niveles de contaminación biológica dependen de la humedad y la temperatura que sustentan la subsistencia de los microorganismos. La presencia de mascotas, plantas, roedores e insectos aumentará el nivel de contaminación biológica. [ cita requerida ]
El aire envolvente es aire filtrado limpio que rodea la corriente de aerosol para evitar que las partículas circulen o se depositen dentro de la cámara óptica. El aire envolvente evita la contaminación causada por la acumulación y los depósitos, mejora el tiempo de respuesta al contener la muestra y mejora el mantenimiento al mantener limpia la cámara óptica. El nefelómetro crea el aire envolvente al pasar aire a través de un filtro cero antes de comenzar con la muestra. [ cita requerida ]
Los nefelómetros también se utilizan en los estudios sobre el calentamiento global, en particular para medir el balance de radiación global. Los nefelómetros de tres longitudes de onda equipados con un obturador de retrodispersión pueden determinar la cantidad de radiación solar que se refleja de vuelta al espacio a través del polvo y las partículas en suspensión. Esta luz reflejada influye en la cantidad de radiación que llega a la atmósfera inferior de la Tierra y calienta el planeta. [ cita requerida ]
Los nefelómetros también se utilizan para medir la visibilidad, con nefelómetros simples de una longitud de onda que utilizan muchas EPA en todo el mundo. Los nefelómetros, a través de la medición de la dispersión de la luz, pueden determinar la visibilidad en la distancia mediante la aplicación de un factor de conversión llamado fórmula de Koschmieder. [ cita requerida ]
En medicina, la nefelometría se utiliza para medir la función inmunitaria. También se utiliza en microbiología clínica para preparar un inóculo estandarizado (suspensión de McFarland) para realizar pruebas de sensibilidad a los antimicrobianos. [4] [5]
Los nefelómetros de fase gaseosa también se utilizan para detectar humo y otras partículas de combustión . En este caso, el aparato se denomina detector de humo aspirado . Estos tienen la capacidad de detectar concentraciones de partículas extremadamente bajas (hasta el 0,005 %) y, por lo tanto, son muy adecuados para proteger equipos electrónicos sensibles o valiosos, como computadoras centrales y conmutadores telefónicos . [ cita requerida ]
Un término más popular para este instrumento en las pruebas de calidad del agua es turbidímetro . Sin embargo, puede haber diferencias entre los modelos de turbidímetros, dependiendo de la disposición ( geometría ) del haz de la fuente y el detector. Un turbidímetro nefelométrico siempre monitorea la luz reflejada por las partículas y no la atenuación debido a la turbidez. En el monitoreo ambiental de los Estados Unidos, la unidad estándar de turbidez se llama Unidades de turbidez nefelométricas (NTU), mientras que la unidad estándar internacional se llama Unidad nefelométrica de formazina (FNU). La unidad más generalmente aplicable es la Unidad de turbidez de formazina (FTU), aunque diferentes métodos de medición pueden dar valores bastante diferentes como los informados en FTU (ver a continuación).
Los nefelómetros de fase gaseosa también se utilizan para estudiar la atmósfera . Pueden proporcionar información sobre la visibilidad y el albedo atmosférico .
