Fotometría en el rango de ultravioleta

El analizador API 400 y API 400A emplea el método de fotometría UV que se fundamenta en la absorción de luz UV de longitud de onda de 254 nm debida a una resonancia electrónica interna en la molécula de O3. Los analizadores API 400 y API 400A utilizan una lámpara de mercurio que emite casi la totalidad de la luz en una longitud de onda de 254 nm. Esta luz ilumina una celda o tubo de vidrio hueco que se llena alternativamente con la muestra de aire ambiente y con la muestra a la cual previamente se ha removido el ozono por medio de un catalizador. La concentración se calcula de la relación de intensidades de luz que pasa a través del gas depurado y de luz que pasa a través de la muestra, empleando la relación de Lambert y Beer. El cálculo de la concentración se corrige para la densidad de la muestra empleando los valores de temperatura y presión medidos simultáneamente por el instrumento. El principio de operación del instrumento cuenta con la certificación como Método Equivalente para la medición de ozono por la Agencia de Protección del Ambiente de los Estados Unidos (U. S. EPA, por sus siglas en inglés) cuando se opera en cualquier intervalo entre 0-100 ppb y 0-1000 ppb (EQOA-0092-087). El principio de operación cumple con los requerimientos para métodos equivalentes descrito en la NOM-036-SEMARNAT-1993. Este instrumento se puede emplear en la medición de ozono en aire ambiente de interiores y exteriores.
Interferencias
El método puede presentar interferencias cuando el monitoreo se realiza en presencia de altas concentraciones de hidrocarburos aromáticos, cuando ocurre condensación de agua en las líneas de conducción de muestra y en un ambiente que contenga vapor de mercurio.

Quimiluminiscencia

El principio de operación de los analizadores API 200 y API 200A se basa en el método de quimiluminiscencia. El instrumento mide la intensidad luminosa de la reacción quimiluminiscente entre el óxido nítrico (NO) y el ozono (O3), está diseñado para medir la concentración de óxido nítrico, dióxido de nitrógeno (NO2) y óxidos de nitrógeno totales (NOx).
La determinación de NO, NO2 y NOx se realiza a partir de la reacción en fase gaseosa del óxido nítrico (NO) y el ozono (O3) la cual produce una emisión de luz característica (quimiluminiscencia) cuya intensidad es proporcional a la concentración de óxido nítrico en la muestra. Específicamente:

La emisión de luz (hn) se produce cuando las moléculas excitadas de NO2 decaen hacia estados de menor energía. Para medir el dióxido de nitrógeno es necesario reducir el NO2 a NO, para este efecto se utiliza un convertidor catalítico de molibdeno calentado a 315°C, donde tiene lugar la reacción:

La muestra de aire entra al analizador a través de un capilar para controlar el flujo de entrada y es dirigida hacia una válvula solenoide de 3 vías. La solenoide puede dirigir la muestra de aire directamente a la cámara de reacción o a través del convertidor de molibdeno. Cuando la muestra de aire pasa a través de la cámara de reacción la luminiscencia emitida corresponderá a la concentración de NO presente en la muestra (NO muestra), cuando la muestra pasa previamente por el convertidor la luminiscencia emitida corresponderá a la suma de NOmuestra más el NO2 reducido, la concentración determinada es equivalente a la concentración total de óxidos de nitrógeno NOx ( NO + NO2 » NOx). La concentración de NO2 se calcula de la diferencia entre NO y NOx.
Este instrumento cuenta con la certificación como Método de Referencia para la medición de dióxido de nitrógeno por la Agencia de Protección del Ambiente de los Estados Unidos (U. S. EPA, por sus siglas en inglés) cuando se emplea en cualquier intervalo entre 0-0.5 ppm o 0-1 ppm, en el caso del API-200 (RFNA-0691-082); y para cualquier intervalo entre 0-0.05 ppm o 0-1 ppm, en el caso del API-200A (RFNA-1194-099). El principio de operación cumple con los requerimientos para Métodos de Referencia descrito en la NOM-037-SEMARNAT-1993. Este instrumento se emplea para la medición de óxidos de nitrógeno en aire ambiente de interiores y exteriores.
Interferencias
El método puede presentar interferencias por la presencia de vapor de agua a concentraciones superiores a 20 ppm. La reducción catalítica de NO2 a NO usando molibdeno calentado puede presentar interferencias por la reducción de nitratos de peroxiacetilo (a 375 °C y450 °C); nitrato de etilo, nitrito de etilo, HONO y HNO3 (a 350 °C, 375 °C y 450 °C); nitrato de metilo, nitrato de n-propilo, nitrato de n-butilo y nitrocresol (a 450°C).

Fluorescencia pulsante

El principio de operación de los analizadores API 100 y 100A es el método de fluorescencia de SO2, éste aprovecha la propiedad de las moléculas del SO2 de emitir luz al decaer desde un estado electrónico de excitación después de ser irradiadas con luz ultravioleta. En el analizador API una lámpara de luz ultravioleta (UV) emite radiación que atraviesa un filtro de 214 nm, esta radiación excita las moléculas de SO2 a un nivel electrónico superior que al regresar al estado basal emiten luz en el intervalo de 220 a 240 nm, esta emisión fluorescente es medida por un tubo fotomultiplicador (PMT, siglas en inglés) con un filtro de 250 a 390 nm. La energía luminiscente que incide sobre el tubo fotomultiplicador se procesa para convertirla en una señal de tensión directamente proporcional a la energía contenida en el haz que se analiza como muestra.
El analizador API 100 cuenta con la certificación como Método Equivalente para la medición de dióxido de azufre por la Agencia de Protección del Ambiente de los Estados Unidos (U. S. EPA, por sus siglas en inglés) cuando se emplea en los intervalos 0-0.1 ppm, 0-0.2 ppm, 0-0.5 ppm o 0-1.0 ppm, para el API 100 (EQSA-0990-077). El API 100A cuenta con la certificación como Método Equivalente cuan se opera en cualquier intervalo entre 0-50 ppb a 0-1000 ppb (EQSA-0495-100). El principio de operación del analizador API cumple con los requerimientos para Métodos Equivalentes descrito en la sección 11 de la NOM-038-SEMARNAT-1993.
Interferencias
El método puede presentar interferencias por hidrocarburos aromáticos polinucleares los cuales tienen la propiedad de absorber en la región del ultravioleta, para minimizar esta interferencia el analizador API cuenta con un supresor de hidrocarburos. Otras interferencias se presentan en presencia de: condensación de vapor de agua en las líneas, de altas concentraciones de azufre o por la presencia de fuentes de combustión cercana al punto de muestreo.

Espectroscopia no dispersiva por correlación de filtro gaseoso

El principio de operación del analizador API 300 se fundamenta en la absorción de radiación infrarroja (IR) por las moléculas de CO en una longitud de onda cercana a los 4.7 micrómetros. La luz infrarroja es emitida por un elemento incandescente, el cual pasa a través de una rueda giratoria que alterna una celda de nitrógeno (celda de medición) y una celda con mezcla CO/nitrógeno (celda de referencia), a una velocidad de 30 ciclos por segundo. El haz de luz es modulado en pulsos de referencia y de medición. El haz se introduce a la cámara de reacción en donde es reflejado internamente por la acción de espejos colocados en los extremos de la cámara. Dentro de la cámara de reacción se mantiene un flujo constante de aire ambiente. Cuando el haz pasa por la mitad que contiene nitrógeno puro, la energía infrarroja lo traspasa sin sufrir mayor atenuación, produciendo un haz de medición que al llegar a la cámara de reacción sufrirá una atenuación por efecto de las moléculas de CO. Cuando el haz infrarrojo atraviesa la mitad del filtro de gas conteniendo CO saturado, la energía infrarroja es atenuada totalmente y el CO existente en la muestra de aire no puede atenuar más la señal. El efecto del filtro rotatorio es producir una señal modulada, cuya amplitud es proporcional a la concentración de CO en la muestra. Finalmente el haz sale de la cámara hacia un detector de energía infrarroja, la respuesta del detector es procesada electrónicamente para determinar la concentración del compuesto. La salida del detector es electrónicamente demodulada para generar dos señales de corriente directa, CO MEAS Y CO REF, estos voltajes son proporcionales a la intensidad de la luz en el detector durante el pulso de medición y el pulso de referencia. La presencia de otros gases en la cámara de reacción no causan modulación de la señal detectada ya que atenúan por igual los haces de referencia y de medición. Esta técnica se conoce como método de correlación de IR. Esta técnica permite lograr una sensibilidad a escala completa de 1 parte por millón (ppm) y un límite de detección de 0.02 ppm.
El API 300 cuenta con la certificación como Método de Referencia para la medición de monóxido de carbono por la Agencia de Protección del Ambiente de los Estados Unidos (U. S. EPA, por sus siglas en inglés) cuando se emplea en cualquier intervalo entre 0-10 ppm y 0-50 ppm (RFCA-1093-093). El principio de operación cumple con los requerimientos para Métodos de Referencia descrito en la NOM-034-SEMARNAT-1993. Este instrumento se puede emplear en la medición de monóxido de carbono en aire ambiente de interiores y exteriores.
El método puede presentar interferencias por vapor de agua y dióxido de carbono.

Atenuación por radiación Beta

El equipo cuenta con una cinta de fibra de vidrio en la cual se depositan las partículas durante un tiempo de aspiración de una hora, después de ese tiempo, se hace pasar a través de la cinta, una cantidad de radiación beta que proviene de un isotopo de carbono 14. Si la cantidad de partículas en el filtro es alta el detector geiger recibe poca radiación. Si la cantidad de partículas en el filtro es baja, el detector recibe más radiación, por lo que la cantidad de partículas, se cuantifica mediante la diferencia entre la radiación absorbida por la muestra y la recibida por el detector.

Fluorescencia de Luz Ultravioleta

Es un analizador controlado por un microprocesador que determina la concentración de Acido Sulfhídrico en una muestra de gas corrida a través del instrumento estableciendo un flujo constante de gas a través de la cámara de muestra donde el H2S es convertido en SO2 el cual es expuesto a la luz ultravioleta causando que el SO2 sea excitado. Cuando esas moléculas excitadas de SO2 dejan de estarlo, fluorescen. El instrumento mide la cantidad de fluorescencia para determinar la cantidad de SO2 presente en la cámara de muestra y mediante inferencia determinar la cantidad de H2S presente en la muestra de gas.