Una de las cuestiones que hace complicado el trabajo de intrusión de vapor (VI) es el uso de varias unidades de medida, con una serie de mediciones. Para aprender sobre las unidades más comúnmente utilizadas en VI, siga leyendo hasta el final.

Unidades de Concentración

La mayoría de los datos con los que trabajan los consultores ambientales involucran unidades de concentración como mg/L o µg/L para agua. Realizar las conversiones consiste en mover el decimal tres lugares, lo cual es relativamente fácil siempre y cuando recuerdes la diferencia. Las concentraciones en suelo son similares, excepto que los resultados se informan en términos de mg/kg o µg/kg. Muchas de las mediciones de concentración para aguas subterráneas y suelo se realizan en el laboratorio, donde las conversiones de unidades son manejadas por un Sistema de Gestión de Información de Laboratorio para Investigación (ILIMS).

Los datos de concentración de aire son relativamente más complicados por dos razones. Una de ellas es que muchos instrumentos de campo, como el detector de fotoionización (PID), proporcionan resultados en unidades volumétricas, típicamente partes por millón volumétricas (ppmv) o simplemente ppm. Esto es conveniente para la comparación con los límites de exposición permitidos (PEL) de OSHA, que normalmente se dan en ppm. Sin embargo, los valores orientativos de cribado (VISL) de la EPA de EE.UU. se informan en unidades basadas en peso, generalmente µg/m³.

Parece extraño que las concentraciones de aire se informen en términos de m³ (1.000L), mientras que las concentraciones de agua se informen en términos de litros. Considere que el aire pesa aproximadamente 1.000 veces menos que el agua, y consumimos aproximadamente 10.000 veces más aire que agua volumétricamente, haciendo que 1m³ de aire y 1L de agua sean aproximadamente equivalentes desde el punto de vista de la exposición.

Los instrumentos de laboratorio son más sensibles que el PID de campo y cuando informan el aire en unidades volumétricas, normalmente usan partes por billón volumétricas (ppbv o ppb). Esto equivale a 1/1.000 de 1ppm. Más a menudo, estarás comparando las concentraciones de aire y gas del suelo con VISL, y debes solicitar que el laboratorio informe concentraciones en unidades basadas en peso (µg/m³). Pero si te encuentras comparando datos con diferentes unidades, necesitarás un poco más de esfuerzo.

Existen maneras más simples de convertir unidades de aire, como utilizar la calculadora digital VISL, tales como la calculadora Air Unit C de la EPA de EE.UU. El ejemplo a continuación muestra la conversión de benceno a una concentración de 10ppm para varias otras unidades, incluyendo µg/m³. La temperatura en el laboratorio cuando se analizó la muestra es generalmente cercana a 25°C, y se puede suponer que analizaron la muestra a 1atm de presión.

Figura 1: Adaptada del US EPA Air Unit Converter.

Si necesitas convertir unidades en productos químicos que no aparecen en la calculadora de la EPA de EE.UU., puedes convertirlas con la ecuación:

µg/m³ = ppbv x 24.45/MWt

Donde el MWt es el peso molecular del producto químico, asumiendo una temperatura de 25°C y presión atmosférica normal. La Calculadora VISL de la EPA de EE.UU. es una buena fuente de pesos moleculares y otras propiedades químicas.

La segunda cosa que complica las unidades de concentración de aire es que, a diferencia del suelo y el agua, el aire es comprimible y 1m³ ocupa solo 1m³ a cierta temperatura y presión. La información ILIMS del laboratorio ajusta la compresibilidad, pero necesitas proporcionar la presión del recipiente evacuado (por ejemplo, Summa Canister®), la presión ambiental y temperatura en la cadena de custodia al enviar las muestras de aire al laboratorio.

Unidades de Presión

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En el muestreo de intrusión de vapores, las presiones rara vez se informan en libras por pulgada cuadrada (psi), pero la conversión entre unidades es la misma para todos los compuestos. Las unidades de presión más utilizadas en la literatura estadounidense de IV son pulgadas de columna de agua (InH2O, InWC) o pulgadas de mercurio (InHg). La relación entre presión y pulgadas de líquido se originó con el manómetro “spirit”, que es un tubo en forma de U lleno de agua, mercurio u otro líquido, como se muestra a continuación.

Figura 2: Adaptado del Guía VI de Nueva York 2006.

Esta figura muestra un manómetro “spirit” montado en un sistema de mitigación de radón o VI. La tubería conectada al lado izquierdo del manómetro pasa dentro del tubo de subida del sistema y proporciona una lectura simple, barata y precisa del vacío en el tubo de subida. Los manómetros de agua funcionan bien para pequeñas diferencias de presión, pero un vacío completo es igual a 407 InH2O (34 pies), lo que hace que los manómetros de agua sean imprácticos para grandes diferencias de presión.

Consecuentemente, durante cientos de años muchos manómetros, incluidos los barómetros meteorológicos, se llenaron con mercurio (Hg). Como el mercurio es 13,6 veces más denso que el agua, un vacío completo corresponde a una diferencia de 29,9 pulgadas en la altura de la columna (29,9 en Hg). Por cierto, los manómetros de “agua”, incluido el de esta foto, a menudo se llenan con aceite, que no se congela ni evapora, pero esto requiere multiplicar en H2O por la densidad del aceite (aproximadamente 0,8) o usar un manómetro de aceite, que tiene marcas de pulgadas a más de 1 pulgada de distancia para compensar la diferencia de densidad con el agua.

Aquí están los factores de conversión de presión:

1 Atmósfera =
14,7 libras/pulgada² (psi)
407 pulgadas de agua (en H2O, en WC)
29,9 pulgadas de mercurio (en Hg)
101.000 Pascales
101 Kilopascales

El Pascal es una unidad métrica igual a 1Nm² (Newton por metro cuadrado) y se utiliza más ampliamente en la literatura canadiense y europea.

Las unidades de presión más utilizadas para los trabajos de VI son en Hg para las presiones de vacío en el recipiente tipo Summa Canister®, y en H2O para las presiones de vacío menores asociadas con sistemas de mitigación de vapor. Puedes usar el sitio ConvertMe.com para presiones y numerosas otras conversiones de unidades.

Otra complicación con las unidades de presión es la diferencia entre las presiones absoluta y manométrica. Si mides la presión en una llanta pinchada con un medidor de llantas convencional, leerá 0psi, a pesar del hecho de que la presión dentro y fuera de la llanta es de 14,7psi más o menos, dependiendo del clima. La presión de las llantas está en 0psi “presión manométrica” (0psig), pero 14,7psi “presión absoluta” (14,7psia). No hay necesidad de lecturas de presión absoluta de un medidor de llantas, pero esto explica la diferencia entre los medidores marcados como “psig” y los medidores marcados como “psia”, y a veces explica una aparente discrepancia de 14,7psi entre los instrumentos.

Da mesma forma, estritamente falando, o vácuo 29,9 em Hg em uma Summa Canister^® no início da amostragem, poderia ser chamado de 0 em Hg (absoluto) ou -29,9 em Hg (medida), mas a maioria lê 29,9 em Hg. Normalmente se rotulo as leituras do recipiente na papelada de campo como “pressão de vácuo”, de modo que a pressão do recipiente começa em 29,9 em Hg e se move para 0 em Hg à medida que o recipiente se enche.

Las unidades de presión pueden ser confusas. No es coincidencia que la presión barométrica que escribes en una cadena de custodia de aire (aproximadamente 29,9 pulgadas de Hg) sea la misma que el vacío inicial en una Summa Canister® (también 29,9 pulgadas de Hg). Ambas presiones reflejan la diferencia entre la presión atmosférica y el vacío, pero la primera define cero en el vacío y la segunda define cero en la presión atmosférica. Pero las unidades de concentración y presión serán más fáciles de manejar si entiendes de dónde provienen.