Los tubos de detección colorimétricos no identifican

Los tubos de detección colorimétricos no identifican, pues como su propio nombre indica sólo detectan. Esto debería ser suficiente para convencer a la mayoría de los lectores pero por si esto no fuese suficiente vamos a estudiar la cuestión más a fondo.

Recordemos que detección e identificación son dos conceptos diferentes, que a menudo se utilizan indistintamente, y en la mayor parte de los casos de forma equivocada.

La detección es la acción de detectar, esto es, mostrar por medios físicos o químicos la presencia de algo, mientras que la identificación es la acción y efecto de identificar, esto es, reconocer si una persona o cosa es la misma que se supone o busca1.
Los detectores se pueden clasificar en dos grandes categorías:

  • detectores de tipo puntual y
  • detectores a distancia (stand-off).

En el caso de los detectores puntuales la muestra en forma de gas o aerosol se introduce en el detector para comprobar en ese punto, la presencia o no de una sustancia química.

Dentro de esta categoría podemos además diferencias dos grandes grupos:

  • detectores puntuales temporales o de punto, utilizados de manera discontinua para comprobar la presencia de contaminación en distintos puntos y/o zonas, y que se utilizan en muchos casos para buscar la presencia de sustancias químicas (puntos calientes), y
  • detectores puntuales continuos o remotos, que operan de manera remota vía cable o vía radio, y que son utilizados en sistemas de control o de vigilancia perimetral, como sistemas de alerta temprana.

Los detectores a distancia emplean técnicas que permiten detectar la presencia de sustancias químicas a distancias de varios kilómetros (el detector no entra en contacto con la sustancia química) con el fin de obtener una alerta todavía más temprana que la proporcionada por los detectores remotos.

En el proceso de detección, en función de la información obtenida, podemos distinguir dos niveles de detección:

  • detección provisional, la obtenida mediante la respuesta de un detector en combinación con la información médica.
  • detección confirmada, la conseguida mediante el empleo de dos detectores con tecnologías diferentes para asegurar la presencia o ausencia, y minimizar tanto las falsas alarmas como los silencios. Es importante aclarar que dos tecnologías distintas no es lo mismo que una misma tecnología en dos equipos distintos.

 

Tubos de detección colorimétricos2
Un tubo colorimétrico es un tubo de vidrio que contiene un reactivo o reactivos químicos que reaccionan con la sustancia que se desea detectar o medir cambiando de color. La mayoría de los tubos colorimétricos están graduados, de tal manera que la longitud de la parte coloreada indica de manera aproximada la concentración de la sustancia medida, siempre y cuando se siga el procedimiento indicado por el fabricante.

La lectura del tubo debe hacerse inmediatamente después de terminar el muestreo, ya que la coloración y extensión de la coloración pueden variar con el tiempo. Por supuesto los tubos son en la mayoría de los casos, de un solo uso, salvo algunos casos que en ausencia de una sustancia puede ensayarse la presencia de otras empleando el mismo tubo (por ejemplo, arsina y arsénico orgánico).

La mayoría de las reacciones utilizadas en los tubos colorimétricos son bastante sensibles pero no son selectivas, y no distinguen entre compuestos similares. El número de reacciones químicas que se emplean no es muy grande, del orden de 15, muchas de ellas de tipo pH y de tipo redox, que se emplean de forma individual o combinada y en algunos casos con capas de sustancias químicas como etapa previa para mejorar la selectividad. El fabricante suele indicar en las instrucciones de empleo las posibles sustancias químicas que interfieren dando falsos positivos.

La industria desarrolló los tubos colorimétricos de detección para el control en sus instalaciones pero en estas situaciones la selectividad no es crítica pues la industria sabe lo que se puede derramar o fugar, y elige el tubo apropiado a su problema.

 

Ejemplos
Veamos algunos ejemplos concretos para mayor aclaración3:

  • El tubo colorimétrico empleado para la detección de agentes neurotóxicos de guerra (nºOTAN 66-12-193-2531) es el mismo tubo colorimétrico empleado para la detección de ésteres fosfóricos (Dräger Ref.6728461). Su funcionamiento está basado en la inhibición o no de una enzima de tipo colinesterasa por la presencia o no de un grupo ester fosfórico.
    Si la enzima ha sido inhibida por la presencia de un éster fosfórico, entonces no puede actuar sobre el ioduro de butirilcolina, y la reacción con el rojo fenol (indicador de pH) produce coloración roja.
    Si la enzima no ha sido inhibida por la presencia de un éster fosfórico, entonces puede actuar sobre el ioduro de butirilcolina, para desdoblarlo y producir ácido butírico, y la reacción con el rojo fenol (indicador de pH) produce coloración amarilla.
    Observe que lo que se pone de manifiesto es la presencia o no del grupo éster fosfórico, presente tanto en los agentes neurotóxicos de guerra como en la mayoría de los pesticidas organofosforados. No identifica, ni siquiera clasifica (por ejemplo, alquilfosfocianidatos, alquilfosfonofluoridatos o alquilfosfonotiolatos), ni diferencia agentes químicos de guerra de pesticidas comerciales. SOLO DETECTA ÉSTERES FOSFÓRICOS, NO IDENTIFICA AGENTES QUÍMICOS DE GUERRA.
  • El tubo colorimétrico empleado para la detección de la iperita y de las mostazas de azufre (nºOTAN 6665-12-331-1457) es el mismo tubo empleado para la detección de tioéteres (Dräger Ref.CH25803). Su funcionamiento está basado en que el cloruro aúrico en presencia de un grupo tioéter produce un aducto que reacciona con cloramida produciendo un color anaranjado.
    Observe que lo que se pone de manifiesto es la presencia o no del grupo tioéter, presente tanto en los agentes vesicantes de guerra de la familia de la iperita como en muchos tioéteres de uso industrial. No identifica, ni diferencia agentes vesicantes de guerra de tioéteres de uso industrial. SOLO DETECTA TIOÉTERES, NO IDENTIFICA AGENTES QUÍMICOS DE GUERRA.
  • El tubo colorimétrico empleado para la detección de lewisitas, difenilcloroarsina, dietilcloroarsina, y difenilcianoarsina, entre otros agentes químicos de guerra con arsénico (nºOTAN 6665-12-331-1456) es el mismo tubo colorimétrico empleado para la detección de arsina y arsénico orgánico (Dräger Ref.CH26303). Su funcionamiento está basado en la detección de arsina (AsH3) por su reacción redox con un complejo de oro-mercurio para producir una coloración gris negruzca. Si no hay arsina presente, entonces se puede comprobar la presencia o ausencia de otros compuestos con arsénico orgánico, aprovechando la circunstancia de que éstos son reducidos a arsina, por acción del cinc en medio ácido, de modo que ahora la presencia de arsina indica presencia de compuesto con arsénico orgánico.
    Observe que lo que se pone de manifiesto es la presencia de arsina, bien porque ésta estuviese presente (y ya no se puede saber si hay o no arsénico orgánico), o bien la presencia de arsina procedente de la reducción del arsénico orgánico. Incluso algunos reductores fuertes podrían dar una reacción similar a la arsina. En consecuencia, no identifica, ni diferencia agentes arsenicales de guerra de otros compuestos con arsénico orgánico. SOLO DETECTA ARSINA, NO IDENTIFICA AGENTES QUÍMICOS DE GUERRA.
  • Y para terminar, un último ejemplo, de las prácticas de química orgánica que realizan todos los alumnos de química, la detección de aldehídos y cetonas por reacción con la 2,4-dinitrofenilhidrazina y la obtención de una 2,4-dinitrofenilhidrazona de color variable entre amarillo-naranja-rojo.
    El tubo colorimétrico empleado para la detección de acetona (Dräger Ref.CH22901) basa su funcionamiento en la reacción de la acetona con la 2,4-dinitrofenilhidrazina para dar la correspondiente 2,4-dinitrofenilhidrazona con aparición de una coloración amarilla. Muchos aldehídos y cetonas dan la misma reacción con diferente sensibilidad, pero el tubo de detección de acetona no identifica ACETONA, solo DETECTA la presencia o ausencia de aldehídos o/y cetonas.

 

Las empresas venden tubos detectores
Dräger
Tubos detectores a corto plazo (Short-term detector tubes) http://www.draeger.com/sites/enus_us/Pages/Chemical-Industry/Draeger-Short-term-Tubes.aspx
Sensidyne
Tubos colorimétricos de detección (Colorimetric Detector Tubes) http://www.sensidyne.com/colorimetric-gas-detector-tubes/detector-tubes/
Gastec
Tubos de detector de medición rápida a corto plazo (Short-term quick-measuring detector tubes) http://www.gastec.co.jp/english/products/frame.php?place=seihin/c1.htm
RAE Systems
Bomba y tubos colorimétricos de detección de gases (Colorimetric Gas Detection Tubes and Pump) http://www.raesystems.com/products/colorimetric-gas-detection-tubes-and-pump
Matheson-Kitagawa
Kit de detección de gases tóxicos (Toxic Gas Detection Kit) http://www.mathesongas.com/pdfs/products/Model-8014-Kitagawa-Precision-Detector-Tubes.pdf
Komyo Rikagaku-Kitagawa
Kit de detección de gases tóxicos (Toxic Gas Detection Kit) http://www.komyokk.co.jp/kweb/kentop.do?je=1

 

Referencias

  1. Diccionario de la Lengua Española, Real Academia Española,1992, 21 edición
  2. http://www.insht.es/portal/site/Insht/menuitem.1f1a3bc79ab34c578c2e8884060961ca/?vgnextoid=fe79f83ac9388110VgnVCM1000000705350aRCRD&vgnextchannel=4e88908b51593110VgnVCM100000dc0ca8c0RCRD
  3. Dräger-Tube Handbook 1996- 10th edition

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