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El humo es una suspensión [3] de partículas y gases en el aire [4] emitidos cuando un material sufre combustión o pirólisis , junto con la cantidad de aire que se arrastra o se mezcla de otra manera en la masa. Comúnmente es un subproducto no deseado de los incendios (incluidos estufas , velas , motores de combustión interna , lámparas de aceite y chimeneas ), pero también puede usarse para el control de plagas ( fumigación ), comunicación ( señales de humo ), capacidades defensivas y ofensivas en el ejército ( cortina de humo ), cocinar o fumar ( tabaco , cannabis , etc.). Se utiliza en rituales donde se quema incienso , salvia o resina para producir un olor con fines espirituales o mágicos . También puede ser un agente aromatizante y conservante.
La inhalación de humo es la principal causa de muerte en víctimas de incendios en interiores . El humo mata por una combinación de daño térmico, envenenamiento e irritación pulmonar causados por monóxido de carbono , cianuro de hidrógeno y otros productos de combustión.
El humo es un aerosol (o niebla ) de partículas sólidas y gotitas de líquido que están cerca del rango ideal de tamaños para la dispersión de Mie de la luz visible . [5]
La composición del humo depende de la naturaleza del combustible que se quema y de las condiciones de combustión. Los incendios con alta disponibilidad de oxígeno arden a alta temperatura y con una pequeña cantidad de humo producido; las partículas están compuestas principalmente de cenizas , o con grandes diferencias de temperatura, de aerosol condensado de agua. La alta temperatura también conduce a la producción de óxidos de nitrógeno . [6] El contenido de azufre produce dióxido de azufre , o en caso de combustión incompleta, sulfuro de hidrógeno . [7] El carbono y el hidrógeno se oxidan casi por completo a dióxido de carbono y agua. [8] Los incendios que arden con falta de oxígeno producen una paleta significativamente más amplia de compuestos, muchos de ellos tóxicos. [8] La oxidación parcial del carbono produce monóxido de carbono , mientras que los materiales que contienen nitrógeno pueden producir cianuro de hidrógeno , amoníaco y óxidos de nitrógeno. [9] Se puede producir gas hidrógeno en lugar de agua. [9] Los contenidos de halógenos como el cloro (por ejemplo, en cloruro de polivinilo o retardantes de llama bromados ) pueden conducir a la producción de cloruro de hidrógeno , fosgeno , dioxina y clorometano , bromometano y otros halocarbonos . [9] [10] El fluoruro de hidrógeno se puede formar a partir de fluorocarbonos , ya sean fluoropolímeros sometidos al fuego o agentes de extinción de incendios halocarbonados . Los óxidos de fósforo y antimonio y sus productos de reacción se pueden formar a partir de algunos aditivos retardantes de fuego , lo que aumenta la toxicidad del humo y la corrosividad. [10] La pirólisis de bifenilos policlorados (PCB), por ejemplo, de la quema de aceite de transformador viejo , y en menor grado también de otros materiales que contienen cloro, puede producir 2,3,7,8-tetraclorodibenzodioxina , un potente carcinógeno , y otras dibenzodioxinas policloradas . [10] La pirólisis de fluoropolímeros, por ejemplo, teflón , en presencia de oxígeno produce fluoruro de carbonilo (que se hidroliza fácilmente a HF y CO 2 ); también se pueden formar otros compuestos, por ejemplo,tetrafluoruro de carbono , hexafluoropropileno y perfluoroisobuteno (PFIB) altamente tóxico. [11]
La pirólisis del material en combustión, especialmente la combustión incompleta o la combustión sin suministro adecuado de oxígeno, también da como resultado la producción de una gran cantidad de hidrocarburos , tanto alifáticos ( metano , etano , etileno , acetileno ) como aromáticos ( benceno y sus derivados, hidrocarburos aromáticos policíclicos ; por ejemplo, benzo[a]pireno , estudiado como carcinógeno, o reteno ), terpenos . [12] También da como resultado la emisión de una gama de compuestos orgánicos volátiles oxigenados más pequeños ( metanol , ácido acético , hidroxiacetona , acetato de metilo y formiato de etilo ) que se forman como subproductos de la combustión, así como especies orgánicas oxigenadas menos volátiles como fenólicos, furanos y furanonas . [1] También pueden estar presentes compuestos heterocíclicos . [13] Los hidrocarburos más pesados pueden condensarse como alquitrán ; el humo con un contenido significativo de alquitrán es de color amarillo a marrón. [14] La combustión de combustibles sólidos puede dar lugar a la emisión de cientos o miles de compuestos orgánicos de baja volatilidad en la fase de aerosol. [15] La presencia de dicho humo, hollín y/o depósitos aceitosos marrones durante un incendio indica una posible situación peligrosa, ya que la atmósfera puede estar saturada de productos de pirólisis combustibles con una concentración superior al límite superior de inflamabilidad , y una entrada repentina de aire puede provocar una combustión súbita generalizada o una contracorriente . [16]
La presencia de azufre puede provocar la formación de gases como sulfuro de hidrógeno, sulfuro de carbonilo , dióxido de azufre, disulfuro de carbono y tioles ; especialmente los tioles tienden a adsorberse en las superficies y producen un olor persistente incluso mucho después del incendio. La oxidación parcial de los hidrocarburos liberados produce una amplia gama de otros compuestos: aldehídos (p. ej. , formaldehído , acroleína y furfural ), cetonas, alcoholes (a menudo aromáticos, p. ej. , fenol , guayacol , siringol , catecol y cresoles ), ácidos carboxílicos ( ácido fórmico , ácido acético , etc.). [ cita requerida ]
La materia particulada visible en tales humos se compone más comúnmente de carbono ( hollín ). Otras partículas pueden estar compuestas de gotas de alquitrán condensado o partículas sólidas de ceniza. La presencia de metales en el combustible produce partículas de óxidos metálicos . También se pueden formar partículas de sales inorgánicas, por ejemplo, sulfato de amonio , nitrato de amonio o cloruro de sodio . Las sales inorgánicas presentes en la superficie de las partículas de hollín pueden hacerlas hidrófilas . Muchos compuestos orgánicos, típicamente los hidrocarburos aromáticos , también pueden adsorberse en la superficie de las partículas sólidas. Los óxidos metálicos pueden estar presentes cuando se queman combustibles que contienen metales, por ejemplo, combustibles sólidos para cohetes que contienen aluminio . Los proyectiles de uranio empobrecido después de impactar el objetivo se encienden, produciendo partículas de óxidos de uranio . Las partículas magnéticas , esférulas de óxido férrico ferroso similar a la magnetita , están presentes en el humo del carbón; Su aumento en depósitos después de 1860 marca el comienzo de la Revolución Industrial. [17] ( Las nanopartículas magnéticas de óxido de hierro también se pueden producir en el humo de los meteoritos que se queman en la atmósfera). [18] La remanencia magnética , registrada en las partículas de óxido de hierro, indica la fuerza del campo magnético de la Tierra cuando se enfriaron más allá de su temperatura de Curie ; esto se puede utilizar para distinguir partículas magnéticas de origen terrestre y meteórico. [19] Las cenizas volantes se componen principalmente de sílice y óxido de calcio . Las cenósferas están presentes en el humo de los combustibles de hidrocarburos líquidos. Las partículas metálicas diminutas producidas por abrasión pueden estar presentes en los humos de los motores. Las partículas de sílice amorfa están presentes en los humos de la quema de siliconas ; una pequeña proporción de partículas de nitruro de silicio se puede formar en incendios con oxígeno insuficiente. Las partículas de sílice tienen un tamaño de aproximadamente 10 nm, se agrupan en agregados de 70-100 nm y luego se aglomeran en cadenas. [11] Pueden estar presentes partículas radiactivas debido a trazas de uranio , torio u otros radionucleidos en el combustible; pueden estar presentes partículas calientes en caso de incendios durante accidentes nucleares (por ejemplo, el desastre de Chernóbil ) o una guerra nuclear .
Las partículas de humo, al igual que otros aerosoles, se clasifican en tres modos según el tamaño de las partículas:
La mayor parte del material del humo se compone principalmente de partículas gruesas, que se precipitan en seco rápidamente y, por lo tanto, el daño causado por el humo en áreas más alejadas fuera de la habitación donde se produce el incendio se debe principalmente a las partículas más pequeñas. [20]
El aerosol de partículas más allá del tamaño visible es un indicador temprano de materiales en una etapa de preignición de un incendio. [11]
La combustión de combustible rico en hidrógeno produce vapor de agua , lo que da lugar a un humo que contiene gotitas de agua. En ausencia de otras fuentes de color (óxidos de nitrógeno, partículas...), este humo es blanco y tiene forma de nube .
Las emisiones de humo pueden contener elementos traza característicos. El vanadio está presente en las emisiones de las centrales eléctricas y refinerías alimentadas con petróleo ; las plantas petroleras también emiten algo de níquel . La combustión del carbón produce emisiones que contienen aluminio , arsénico , cromo , cobalto , cobre , hierro , mercurio , selenio y uranio .
Las trazas de vanadio en los productos de combustión a alta temperatura forman gotitas de vanadatos fundidos . Estos atacan las capas de pasivación de los metales y provocan corrosión a alta temperatura , lo que es un problema especialmente en los motores de combustión interna . Las partículas de plomo y sulfato fundido también tienen ese efecto.
Algunos componentes del humo son característicos de la fuente de combustión. El guayacol y sus derivados son productos de la pirólisis de la lignina y son característicos del humo de la madera ; otros marcadores son el siringol y sus derivados, y otros metoxifenoles . El reteno , un producto de la pirólisis de las coníferas , es un indicador de incendios forestales . El levoglucosano es un producto de la pirólisis de la celulosa . Los humos de madera dura y de madera blanda difieren en la proporción de guayacoles/siringoles. Los marcadores de los gases de escape de los vehículos incluyen hidrocarburos aromáticos policíclicos , hopanos , esteranos y nitroarenos específicos (por ejemplo, 1-nitropireno ). La proporción de hopanos y esteranos con respecto al carbono elemental se puede utilizar para distinguir entre las emisiones de los motores de gasolina y diésel. [21]
Muchos compuestos pueden estar asociados a las partículas, ya sea adsorbiéndose en sus superficies o disolviéndose en gotitas de líquido. El cloruro de hidrógeno se absorbe bien en las partículas de hollín. [20]
Las partículas inertes pueden verse alteradas y ser arrastradas al humo. Las partículas de amianto son especialmente preocupantes .
Las partículas calientes depositadas de lluvia radiactiva y los radioisótopos bioacumulados pueden reintroducirse en la atmósfera a causa de incendios forestales ; esto es un motivo de preocupación, por ejemplo, en la zona de alienación que contiene contaminantes del desastre de Chernóbil .
Los polímeros son una fuente importante de humo. Los grupos aromáticos laterales , por ejemplo en el poliestireno , mejoran la generación de humo. Los grupos aromáticos integrados en la cadena principal del polímero producen menos humo, probablemente debido a una carbonización significativa . Los polímeros alifáticos tienden a generar menos humo y no son autoextinguibles. Sin embargo, la presencia de aditivos puede aumentar significativamente la formación de humo. Los retardantes de llama a base de fósforo y halógenos disminuyen la producción de humo. Un mayor grado de reticulación entre las cadenas de polímeros también tiene ese efecto. [22]
El ojo desnudo detecta partículas de tamaño superior a 7 μm ( micrómetros ). [23] Las partículas visibles emitidas por un incendio se denominan humo. Las partículas invisibles se denominan generalmente gases o humos. Esto se ilustra mejor cuando se tuesta pan en una tostadora. A medida que el pan se calienta, los productos de la combustión aumentan de tamaño. Los humos producidos inicialmente son invisibles, pero se vuelven visibles si se quema la tostada.
Un detector de humo de tipo cámara de ionización es técnicamente un producto de un detector de combustión, no un detector de humo. Los detectores de humo de tipo cámara de ionización detectan partículas de combustión que son invisibles a simple vista. Esto explica por qué pueden dar falsas alarmas con frecuencia debido a los humos emitidos por los elementos calefactores al rojo vivo de una tostadora, antes de que se vea humo, pero pueden no activarse en la etapa inicial de combustión lenta de un incendio.
El humo de un incendio doméstico típico contiene cientos de sustancias químicas y gases diferentes. Como resultado, el daño causado por el humo a menudo puede superar al causado por el calor real del incendio. Además del daño físico causado por el humo de un incendio , que se manifiesta en forma de manchas, existe el problema del olor a humo, que a menudo es aún más difícil de eliminar. Así como hay contratistas que se especializan en reconstruir o reparar casas que han sido dañadas por el fuego y el humo, las empresas de restauración de telas se especializan en restaurar telas que han sido dañadas por un incendio.
El humo de los incendios en los que no hay oxígeno contiene una concentración significativa de compuestos inflamables. Por lo tanto, una nube de humo, en contacto con el oxígeno atmosférico, tiene el potencial de encenderse, ya sea por otra llama abierta en la zona o por su propia temperatura. Esto provoca efectos como el retroceso de llama y el flameo generalizado . La inhalación de humo también es un peligro que puede causar lesiones graves y la muerte. [24]
Muchos de los componentes del humo de los incendios son altamente tóxicos y/o irritantes. El más peligroso es el monóxido de carbono, que produce intoxicación por monóxido de carbono , a veces con los efectos aditivos del cianuro de hidrógeno y el fosgeno . Por lo tanto, la inhalación de humo puede provocar rápidamente incapacidad y pérdida de conciencia. Los óxidos de azufre, el cloruro de hidrógeno y el fluoruro de hidrógeno en contacto con la humedad forman ácido sulfúrico , clorhídrico y fluorhídrico , que son corrosivos tanto para los pulmones como para los materiales. Cuando está dormido, la nariz no percibe el humo ni tampoco el cerebro, pero el cuerpo se despertará si los pulmones quedan envueltos en humo y el cerebro se estimulará y la persona se despertará. Esto no funciona si la persona está incapacitada o bajo la influencia de drogas y/o alcohol. [ cita requerida ]
El humo del cigarrillo es un importante factor de riesgo modificable para las enfermedades pulmonares , las enfermedades cardíacas y muchos tipos de cáncer . El humo es un componente significativo de la contaminación del aire ambiental, que a menudo resulta de la quema de carbón en las centrales eléctricas, los incendios forestales, la quema agrícola y otras fuentes de combustión. La contaminación del aire ambiental generalmente contiene material particulado (PM), compuestos orgánicos volátiles (VOC), óxidos de nitrógeno (NOx) y otras sustancias nocivas, pero la concentración de contaminantes es generalmente menor que en el humo del cigarrillo. Sin embargo, la exposición prolongada a contaminantes ambientales, especialmente material particulado como PM2.5, aún puede representar riesgos graves para la salud. Por ejemplo, un día de exposición a PM2.5 a una concentración de 880 μg/m³ puede provocar problemas respiratorios y cardiovasculares, en particular para poblaciones vulnerables como niños, ancianos y personas con problemas de salud preexistentes. La exposición prolongada a niveles elevados de PM2.5 se asocia con un mayor riesgo de enfermedades crónicas, como asma, bronquitis y enfermedades cardíacas. Además, las partículas PM2.5 son lo suficientemente pequeñas como para penetrar profundamente en los pulmones e incluso entrar en el torrente sanguíneo, lo que agrava los riesgos para la salud. El cambio climático también puede empeorar la frecuencia e intensidad de las fuentes de contaminación, como los incendios forestales, lo que lleva a mayores concentraciones de PM2.5 en ciertas regiones. Como ocurre en Beijing, China, es el equivalente a fumar uno o dos cigarrillos en términos de inhalación de partículas por peso. [25] [26] Sin embargo, el análisis se complica por el hecho de que los compuestos orgánicos presentes en varias partículas ambientales pueden tener una carcinogenicidad mayor que los compuestos en las partículas del humo del cigarrillo. [27] El humo de tabaco de segunda mano es la combinación de emisiones de humo tanto de corriente secundaria como de corriente principal de un producto de tabaco en combustión. Estas emisiones contienen más de 50 sustancias químicas cancerígenas. Según el informe de 2006 del Director General de Servicios de Salud de los Estados Unidos sobre el tema, "La exposición breve al humo de tabaco de segunda mano puede hacer que las plaquetas sanguíneas se vuelvan más pegajosas, dañar el revestimiento de los vasos sanguíneos, disminuir las reservas de velocidad del flujo coronario y reducir la variabilidad cardíaca, aumentando potencialmente el riesgo de un ataque cardíaco". [28] La Sociedad Estadounidense del Cáncer enumera "enfermedades cardíacas, infecciones pulmonares, aumento de los ataques de asma, infecciones del oído medio y bajo peso al nacer" como ramificaciones de las emisiones de los fumadores. [29]
El humo puede dificultar la visibilidad, impidiendo que los ocupantes salgan de las zonas en llamas. De hecho, la mala visibilidad debido al humo que había en el incendio del almacén frigorífico de Worcester , en Worcester, Massachusetts, fue la razón por la que los bomberos que quedaron atrapados no pudieron evacuar el edificio a tiempo. Debido a la sorprendente similitud que compartían cada piso, el humo denso hizo que los bomberos se desorientaran. [30]
El humo puede contener una amplia variedad de sustancias químicas, muchas de ellas de naturaleza agresiva. Algunos ejemplos son el ácido clorhídrico y el ácido bromhídrico , producidos a partir de plásticos que contienen halógenos y retardantes de fuego , el ácido fluorhídrico liberado por la pirólisis de agentes de extinción de incendios de fluorocarbono , el ácido sulfúrico de la quema de materiales que contienen azufre , el ácido nítrico de incendios de alta temperatura donde se forma óxido nitroso , el ácido fosfórico y los compuestos de antimonio de retardantes de fuego a base de P y Sb, y muchos otros. Esta corrosión no es significativa para los materiales estructurales, pero las estructuras delicadas, especialmente la microelectrónica , se ven fuertemente afectadas. La corrosión de las trazas de la placa de circuito , la penetración de sustancias químicas agresivas a través de las carcasas de las piezas y otros efectos pueden causar un deterioro inmediato o gradual de los parámetros o incluso un fallo prematuro (y a menudo retardado, ya que la corrosión puede progresar durante mucho tiempo) del equipo sometido al humo. Muchos componentes del humo también son conductores de electricidad ; La deposición de una capa conductora sobre los circuitos puede provocar interferencias y otros deterioros de los parámetros de funcionamiento o incluso provocar cortocircuitos y fallos totales. Los contactos eléctricos pueden verse afectados por la corrosión de las superficies y por la deposición de hollín y otras partículas conductoras o capas no conductoras sobre los contactos o a través de ellos. Las partículas depositadas pueden afectar negativamente al rendimiento de la optoelectrónica al absorber o dispersar los rayos de luz. [ cita requerida ]
La corrosividad del humo producido por los materiales se caracteriza por el índice de corrosión (CI), definido como la tasa de pérdida de material (angstrom/minuto) por cantidad de productos gasificados del material (gramos) por volumen de aire (m3 ) . Se mide exponiendo tiras de metal al flujo de productos de combustión en un túnel de prueba. Los polímeros que contienen halógeno e hidrógeno ( cloruro de polivinilo , poliolefinas con aditivos halogenados, etc.) tienen el CI más alto ya que los ácidos corrosivos se forman directamente con el agua producida por la combustión, los polímeros que contienen solo halógeno (por ejemplo, politetrafluoroetileno ) tienen un CI más bajo ya que la formación de ácido se limita a reacciones con la humedad del aire, y los materiales libres de halógenos (poliolefinas, madera ) tienen el CI más bajo. [20] Sin embargo, algunos materiales libres de halógenos también pueden liberar una cantidad significativa de productos corrosivos. [31]
Los daños causados por el humo a los equipos electrónicos pueden ser mucho más graves que el propio incendio. Los incendios de cables son motivo de especial preocupación; para el aislamiento de cables son preferibles los materiales con baja emisión de humo y sin halógenos . [32]
Cuando el humo entra en contacto con la superficie de cualquier sustancia o estructura, las sustancias químicas que contiene se transfieren a la misma. Las propiedades corrosivas de las sustancias químicas hacen que la sustancia o la estructura se descompongan a un ritmo rápido. Ciertos materiales o estructuras absorben estas sustancias químicas, por lo que en la mayoría de los casos de incendios estructurales se reemplazan la ropa, las superficies no selladas, el agua potable, las tuberías, la madera, etc. [ cita requerida ]
El humo de madera es una fuente importante de contaminación del aire , [33] [34] [35] [36] especialmente contaminación por partículas , [34] contaminación por hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) [37] y compuestos orgánicos volátiles (COV) [34] [ se necesita una mejor fuente ] como el formaldehído . [38]
En el Reino Unido, la combustión doméstica, especialmente para usos industriales, es la mayor fuente individual de PM2,5 anualmente. [39] [40] En algunas ciudades de Nueva Gales del Sur , el humo de madera puede ser responsable del 60% de la contaminación del aire por partículas finas en invierno. [41] Una campaña de muestreo de un año de duración en Atenas, Grecia, encontró que un tercio (31%) de la contaminación del aire urbano por HAP era causada por la quema de madera, aproximadamente tanto como el diésel y el petróleo (33%) y la gasolina (29%). También encontró que la quema de madera es responsable de casi la mitad (43%) del riesgo anual de cáncer de pulmón por HAP en comparación con las otras fuentes y que los niveles de HAP en invierno eran 7 veces más altos que en otras estaciones, presumiblemente debido a un mayor uso de chimeneas y calentadores. Los eventos de exposición más grandes son períodos durante el invierno con dispersión atmosférica reducida para diluir la contaminación acumulada, en particular debido a las bajas velocidades del viento . [37] Una investigación realizada sobre la quema de biomasa en 2015 estimó que el 38% de las emisiones totales de contaminación por partículas en Europa se componen de la quema de madera doméstica. [42]
El humo de la madera (por ejemplo, de incendios forestales u hornos de leña) puede causar daño pulmonar, [43] [44] daño a las arterias y daño al ADN [45] provocando cáncer, [46] [47] otras enfermedades respiratorias y pulmonares y enfermedades cardiovasculares. [41] [48] La contaminación del aire, las partículas en suspensión y el humo de la madera también pueden causar daño cerebral debido a que las partículas penetran en el sistema cardiovascular y llegan al cerebro, [49] [50] [51] [52] lo que puede aumentar el riesgo de trastornos del desarrollo, [53] [54] [55] [56] trastornos neurodegenerativos [57] [58] trastornos mentales, [59] [ 60 ] [61] y comportamiento suicida, [59] [61] aunque los estudios sobre el vínculo entre la depresión y algunos contaminantes del aire no son consistentes. [62] Al menos un estudio ha identificado "la abundante presencia en el cerebro humano de nanopartículas de magnetita que coinciden precisamente con las nanoesferas de magnetita de alta temperatura, formadas por combustión y/o calentamiento derivado de la fricción, que son prolíficas en la materia particulada (PM) transportada por el aire urbano". [63] La contaminación del aire también se ha vinculado a una variedad de otros problemas psicosociales. [60]
Ya en el siglo XV, Leonardo da Vinci comentó extensamente sobre la dificultad de evaluar el humo y distinguió entre humo negro (partículas carbonizadas) y "humo" blanco, que no es humo en absoluto sino simplemente una suspensión de partículas de agua inofensivas. [64]
El humo de los aparatos de calefacción se mide habitualmente de una de las siguientes maneras:
Captura en línea. Simplemente se aspira una muestra de humo a través de un filtro que se pesa antes y después de la prueba y se determina la masa de humo. Este es el método más simple y probablemente el más preciso, pero solo se puede utilizar cuando la concentración de humo es baja, ya que el filtro puede bloquearse rápidamente. [65]
La bomba de humo ASTM es un método simple y ampliamente utilizado de captura en línea en el que un volumen medido de humo se aspira a través de un papel de filtro y la mancha oscura así formada se compara con un estándar.
Túnel de filtración/dilución. Se toma una muestra de humo a través de un tubo donde se diluye con aire; luego, la mezcla de humo y aire resultante se pasa a través de un filtro y se pesa. Este es el método reconocido internacionalmente para medir el humo de la combustión . [66]
Precipitación electrostática. El humo pasa a través de una serie de tubos metálicos que contienen cables suspendidos. Se aplica un potencial eléctrico (enorme) a través de los tubos y cables para que las partículas de humo se carguen y sean atraídas hacia los lados de los tubos. Este método puede sobreleer capturando condensados inofensivos o subleer debido al efecto aislante del humo. Sin embargo, es el método necesario para evaluar volúmenes de humo demasiado grandes para ser forzados a pasar a través de un filtro, es decir, de carbón bituminoso .
Escala de Ringelmann . Medida del color del humo. Inventada por el profesor Maximilian Ringelmann en París en 1888, consiste básicamente en una tarjeta con cuadrados de color negro, blanco y tonos de gris que se sostiene en alto y se juzga el grado de gris comparativo del humo. Depende en gran medida de las condiciones de luz y de la habilidad del observador, asigna un número de gris de 0 (blanco) a 5 (negro) que solo tiene una relación pasajera con la cantidad real de humo. No obstante, la simplicidad de la escala de Ringelmann significa que se ha adoptado como estándar en muchos países.
Dispersión óptica. Se hace pasar un haz de luz a través del humo. Se coloca un detector de luz en un ángulo con respecto a la fuente de luz, normalmente a 90°, de modo que reciba únicamente la luz reflejada por las partículas que pasan. Se realiza una medición de la luz recibida, que será mayor cuanto mayor sea la concentración de partículas de humo.
Oscurecimiento óptico. Se hace pasar un haz de luz a través del humo y un detector situado en el lado opuesto mide la luz. Cuantas más partículas de humo haya entre los dos, menos luz se medirá.
Métodos ópticos combinados. Existen diversos dispositivos patentados de medición óptica del humo, como el « nefelómetro » o el « aethalómetro », que utilizan varios métodos ópticos diferentes, incluidas más de una longitud de onda de luz, dentro de un único instrumento y aplican un algoritmo para obtener una buena estimación del humo. Se ha afirmado que estos dispositivos pueden diferenciar los tipos de humo y, por lo tanto, se puede inferir su fuente probable, aunque esto es discutido. [67]
Inferencia a partir del monóxido de carbono . El humo es un combustible quemado de forma incompleta , y el monóxido de carbono es carbono quemado de forma incompleta, por lo que desde hace tiempo se ha asumido que la medición del CO en los gases de combustión (un procedimiento barato, simple y muy preciso) proporcionará una buena indicación de los niveles de humo. De hecho, varias jurisdicciones utilizan la medición del CO como base para el control del humo . Sin embargo, no está nada claro cuán precisa es la correspondencia.
A lo largo de la historia registrada, los humanos han utilizado el humo de plantas medicinales para curar enfermedades. Una escultura de Persépolis muestra a Darío el Grande (522–486 a. C.), el rey de Persia , con dos incensarios frente a él para quemar Peganum harmala y/o sándalo Santalum album , que se creía que protegía al rey del mal y la enfermedad. Más de 300 especies de plantas en 5 continentes se utilizan en forma de humo para diferentes enfermedades. Como método de administración de medicamentos , fumar es importante ya que es un método simple, económico, pero muy eficaz para extraer partículas que contienen agentes activos. Más importante aún, generar humo reduce el tamaño de las partículas a una escala microscópica, lo que aumenta la absorción de sus principios químicos activos. [68]
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