Los Medidores de Agua

Los medidores son un elemento escencial en todo sistema de abastecimiento de agua urbano o rural.

En los sistemas de abastecimiento, los equipos están condicionados a una serie de consideraciones propias del proyecto, que se relacionan con el tipo de sistema adoptado, la capacidad de la planta de tratamiento, las características del agua y de la fuente de abastecimiento, así como las condiciones del terreno en el que se va a instalar el sistema.

En un sistema de tratamiento de agua, los medidores funcionan para determinar caudales, velocidades, pérdidas de carga, expansión de arena, etcétera.

Medidores de caudal

Las aguas superficiales que arrastran gran cantidad de sólidos en su corriente generalmente no pueden medirse con instrumentos convencionales, debido a la fuerte erosión y al rápido atascamiento que sufren sus partes vitales, lo que motiva que estos instrumentos pronto queden inutilizados o fuera de servicio. Para medir con exactitud el caudal se utilizan la canaleta Parshall y la boquilla Kennison.

Canaleta Parshall

Utiliza el principio de Venturi, adaptado para medir con exactitud los caudales que fluyen en canales abiertos. Una sección del canal se construye de igual forma que el tubo de Venturi; es decir, con una reducción gradual de la sección del canal; a continuación de la garganta, hay un ensanchamiento.

Para la indicación y registro de datos de caudal, se emplean instrumentos conectados mecánicamente con un flotador a través de un cable o cinta flexible de acero inoxidable.

Boquillas Kennison.

Estos dispositivos se basan en la descarga de líquidos a través de orificios con chorro libre.

La boquilla Kennison está diseñada en forma tal que conduce la vena líquida hacia el punto de descarga, de manera que no perturbe el flujo del agua en la tubería principal. Estas boquillas se aplican para la medición de gastos de aguas industriales y desagües debido a su propiedad de “autolimpieza”, que impide la acumulación de los sólidos arrastrados por esas aguas.

Asociado a estas boquillas, se instala un sensor de nivel, que consigue accionar los instrumentos necesarios para la indicación, registro, integración, etcétera, tanto local como a distancia.

Medidores de pérdida de carga.

Son instrumentos de control usuales en las plantas de tratamiento mecanizadas o de tecnología importada.

Se utilizan para conocer el estado de funcionamiento de los filtros rápidos. Están diseñados y construidos para detectar con bastante precisión el grado de atascamiento del lecho filtrante y proceder oportunamente a su retrolavado, ya sea en forma automática o simplemente manual. El equipo más usual es el de caja de diafragma y péndulo (sistema BIF).

Medidor de expansión de arena.

Es un sistema que posee una boya que trabaja bajo el principio de empuje hidrostático. Está unido a una polea en cuyo extremo hay un mostrador con un puntero que señala, como un porcentaje, la expansión de arena del filtro durante el lavado.

Los tanques de preparación de la solución son equipos cuya finalidad es diluir los productos químicos utilizados en el tratamiento. Estos mezcladores producen una mezcla violenta del agua cruda con la solución del coagulante aplicada, de tal forma que se distribuyan de manera uniforme en toda la masa de agua para dar inicio al proceso de floculación.

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¿Qué es la polarización?

El fenómeno de polarización de la luz era conocido desde los trabajos de Christian Huygens (1629-1695) pero fue analizado a fondo por Jean Baptiste Biot (1774-1862) a principios del siglo XIX. Tras estudiar el fenómeno sobre un cristal de cuarzo, Biot encontró la existencia de sustancias que giraban el plano de polarización de la luz hacia la derecha (dextrógiras) y otras que lo hacían hacia la izquierda (levógiras).

Por tanto, existen evidencias experimentales que han convencido a la física clásica de que la luz puede tratarse como una onda electromagnética transversal. Una de ellas es la polarización de la luz, bajo determinadas condiciones. En rigor, una onda luminosa puede ser vista como superposición de varias ondas.

Hay varios tipos de polarización, la más general es la polarización elíptica; también tenemos la polarización circular (los dos campos están desfasados, para el caso de la elíptica el módulo de la amplitud no es constante y en la circular sí) y lineal (los dos campos se encuentran en fase, modulo y dirección constante).

El polarímetro

Los primeros polarímetros fueron diseñados en los años cuarenta del siglo pasado, gracias al uso de los prismas ideados en 1828 por William Nicol (1768-1851). El desarrollo comercial del polarímetro tuvo lugar en Alemania y Francia, debido a su valor en el análisis del azúcar, lo que llevó a desarrollar un tipo especial de polarímetros, especialmente adaptados para estos análisis, que se denominaron sacarímetros.

El principio de estos primeros polarímetros es muy simple.

La luz introducida es polarizada en un plano determinado mediante el polarizador (A) y luego se hace pasar a través de la disolución de la sustancia que se pretende analizar. A continuación esta luz pasa por un nuevo polarizador (C) que deberá estar colocado en la posición adecuada para permitir el paso de la luz hasta el objetivo (F), para lo cual se dispone de un sistema que permite girarlo alrededor de un eje. Gracias a la lente (D), podemos leer en máximo de intensidad luminosa. Si medimos este ángulo cuando el recipiente está vacío y cuando el recipiente está lleno con una sustancia ópticamente activa, la diferencia entre ambos valores nos permite calcular el poder rotatorio de la disolución.

Dado que los polarímetros desvían la luz polarizada y que contienen partes ópticas y mecánicas susceptibles a desgaste es necesario realizar un servicio de mantenimiento preventivo y calibración de los mismos para asegurar el funcionamiento adecuado del equipo.

Proveedores de servicios de calibración de equipos

A continuación le presentamos a Instrumentos Científicos y de Laboratorio (ICLAB), proveedor de servicios de calibración de equipos:

Instrumentos Científicos y de Laboratorio S. A. de C. V., (ICLAB), es una empresa con la misión de proporcionar servicios de calibración y calificación de la más alta calidad a equipos e instrumentos, cumpliendo con los requerimientos de normas y recomendaciones nacionales e internacionales.

El personal de ICLAB está ampliamente capacitado para dar un servicio y asesoría a la mayoría de los instrumentos existentes en el mercado.

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Estudios de Estabilidad – Estabilidad Acelerada

Prueba de Estabilidad Acelerada

También conocida como Estabilidad Normal o Exploratoria tiene como objetivo proporcionar datos para prever la estabilidad del producto, tiempo de vida útil y compatibilidad de la formulación con el material de acondicionamiento.

Esta prueba es empleada también en la fase de desarrollo del producto utilizándose lotes producidos en escala laboratorio y piloto de fabricación, pudiéndose extender a las primeras producciones. Emplea generalmente condiciones menos extremas que la prueba anterior. Sirve como auxiliar para la determinación de la estabilidad de la formulación. Es un estudio predictivo que puede ser empleado para estimar el plazo de validez del producto. Además, puede ser realizado cuando existan cambios significativos en ingredientes del producto y/o del proceso de fabricación, en material de acondicionamiento que entra en contacto con el producto, o para validar nuevos equipamientos o fabricación por terceros.

Procedimiento de la prueba de estabilidad acelerada

Se recomienda que las muestras para evaluación de la estabilidad sean acondicionadas en frascos de vidrio neutro, transparente, con tapa que garantice un buen cierre evitando pérdida de gases o vapor para el medio. La cantidad de producto debe ser suficiente para las evaluaciones necesarias. Si existiera incompatibilidad conocida entre los componentes de la formulación y el vidrio se debe seleccionar otro material de acondicionamiento.

Se debe evitar la incorporación de aire en el producto, durante el envasado en el recipiente de prueba. Es importante no completar el volumen total del recipiente permitiendo un espacio vacío (head space) de aproximadamente un tercio de la capacidad del frasco para posibles intercambios gaseosos.

Se puede utilizar, paralelamente al vidrio neutro, el material de acondicionamiento final; anticipándose de esta manera, la evaluación de la compatibilidad entre la formulación y el embalaje.

Generalmente tiene una duración de noventa días y las formulaciones en prueba son sometidas a condiciones menos extremas que en la prueba de Estabilidad Preliminar.

En algunos casos, la duración de esta prueba puede ser extendida por seis meses o hasta un año, dependiendo del tipo de producto. Las muestras pueden ser sometidas a calentamiento en estufas, enfriamiento en refrigeradores, exposición a la radiación luminosa y al ambiente.

• Los valores generalmente adoptados para temperaturas elevadas son:

  Estufa: T = 37 ± 20 C
  Estufa: T = 40 ± 20 C
  Estufa: T = 45 ± 20 C
  Estufa: T = 50 ± 20 C

• Los valores generalmente adoptados para bajas temperaturas pueden ser:

  Nevera: T = 5 ± 20 C
  Congelador: T = -5 ± 20 C, o T = -10 ± 20 C

• Exposición a la Radiación Luminosa

  La radiación luminosa puede alterar significativamente el color y el olor del producto y llevar a la degradación de componentes de la formulación. Para la conducción del estudio, la fuente de iluminación puede ser la luz solar captada a través de vitrinas especiales para ese fin o focos que presenten espectro de emisión semejante al del Sol, como los focos de xenón. También son utilizadas fuentes de luz ultravioleta.

Las muestras también deben ser sometidas a la Prueba de Estabilidad Acelerada en su material de acondicionamiento.

Los productos deben ser almacenados en más de una condición de temperatura, para que se pueda evaluar su comportamiento en los diversos ambientes a los que pueda ser sometido.

La periodicidad de la evaluación de las muestras puede variar conforme la experiencia técnica, especificaciones del producto, características especiales de algún componente de la formulación o sistema conservante utilizado, sin embargo lo más usual en este estudio acelerado es que sean evaluadas inicialmente en tiempo cero, 24 horas y a los 7, 15, 30, 60 y 90 días. Si el estudio se prolonga por más tiempo, se recomiendan evaluaciones mensuales hasta su término.

Los parámetros a ser evaluados dependen de las características de la formulación en estudio y de los componentes utilizados en esta formulación. De manera general, se evalúan:

Se debe tomar una muestra de referencia, también denominada patrón, que en general puede ser mantenida en nevera o a temperatura ambiente, al abrigo da luz.

Proveedores de estudios de estabilidad acelerada

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Fuente

Guía de Estabilidad de Productos Cosméticos /  serie Calidad en Cosméticos
Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria. -- 1. ed. -- Brasilia, 2004.

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