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 las 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 las partículas es entonces función de la luz reflejada por las partículas en el detector. Hasta cierto punto, la cantidad de luz que se refleja para una densidad determinada de partículas depende de propiedades de las partículas, como su forma, color y reflectividad . Los nefelómetros se calibran para una partícula conocida y luego utilizan factores ambientales (factores k) para compensar los polvos de colores más claros u oscuros en consecuencia. El usuario determina el factor K haciendo funcionar el nefelómetro junto a una bomba de muestreo de aire y comparando los resultados. [ se necesita aclaración ] Existe una amplia variedad de nefelómetros aptos para 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 en el aire suelen ser contaminantes biológicos, partículas contaminantes, contaminantes gaseosos o polvo. [ cita necesaria ]
El cuadro adjunto muestra los tipos y tamaños de diversas partículas contaminantes. Esta información ayuda a comprender el carácter de la contaminación por partículas dentro de un edificio o en el aire ambiente, así como el nivel de limpieza en un ambiente controlado. [ cita necesaria ]
Los contaminantes biológicos incluyen moho, hongos, bacterias, virus, caspa de animales, ácaros del polvo, polen, células de la piel humana, partes de cucarachas o cualquier cosa viva o viva al mismo tiempo. Son el mayor enemigo de los especialistas en calidad del aire interior porque son contaminantes que provocan problemas de salud. Los niveles de contaminación biológica dependen de la humedad y la temperatura que sustentan el sustento de los microorganismos. La presencia de mascotas, plantas, roedores e insectos elevará el nivel de contaminación biológica. [ cita necesaria ]
El aire envolvente es aire limpio filtrado que rodea la corriente de aerosol para evitar que las partículas circulen o se depositen dentro de la cámara óptica. El aire de la funda evita la contaminación causada por acumulaciones y 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 haciendo pasar aire a través de un filtro cero antes de comenzar la muestra. [ cita necesaria ]
Los nefelómetros también se utilizan en estudios sobre el calentamiento global, midiendo específicamente el balance de radiación global. Tres nefelómetros de longitud de onda equipados con un obturador de retrodispersión pueden determinar la cantidad de radiación solar que el polvo y las partículas reflejan de regreso al espacio. Esta luz reflejada influye en la cantidad de radiación que llega a la atmósfera inferior de la Tierra y calienta el planeta. [ cita necesaria ]
Los nefelómetros también se utilizan para medir la visibilidad con nefelómetros simples de una longitud de onda utilizados en todo el mundo por muchas EPA. Los nefelómetros, mediante la medición de la dispersión de la luz, pueden determinar la visibilidad a distancia mediante la aplicación de un factor de conversión llamado fórmula de Koschmieder. [ cita necesaria ]
En medicina, la nefelometría se utiliza para medir la función inmune. También se utiliza en microbiología clínica, para la preparación de un inóculo estandarizado (suspensión de McFarland) para pruebas de susceptibilidad a los antimicrobianos. [4] [5]
Los nefelómetros en fase gaseosa también se utilizan en la detección de humo y otras partículas de combustión . En tal uso, el aparato se denomina detector de humo por aspiración . Tienen la capacidad de detectar concentraciones de partículas extremadamente bajas (hasta 0,005%) y, por lo tanto, son muy adecuados para proteger equipos electrónicos sensibles o valiosos, como computadoras centrales e interruptores telefónicos . [ cita necesaria ]
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 fuente y el detector. Un turbidímetro nefelométrico siempre monitorea la luz reflejada por las partículas y no la atenuación debida a la nubosidad. En el monitoreo ambiental de los Estados Unidos, la unidad estándar de turbidez se llama Unidades Nefelométricas de Turbidez (NTU), mientras que la unidad estándar internacional se llama Unidad Nefelométrica de Formazina (FNU). La unidad de aplicación más general es la Unidad de Turbidez de Formazina (FTU), aunque diferentes métodos de medición pueden dar valores bastante diferentes como se informa en FTU (ver más abajo).
Los nefelómetros en fase gaseosa también se utilizan para estudiar la atmósfera . Estos pueden proporcionar información sobre la visibilidad y el albedo atmosférico .
