Un ejemplo de un proyecto de contaminación del aire

Muestra: es el término general aceptado para designar una porción de material seleccionada a partir de una cantidad mayor del mismo. Población: : término genérico que representa una colección finita o infinita de objetos o partículas individuales, con alguna propiedad que les diferencia de otros objetos que no pertenecen a la población Lote: cantidad de material que se asume como una población única por lo que respecta a la toma de muestra. Porción: parte individual, identificable y discreta de material tomada de una población o lote en forma de muestra por una única operación de toma de muestra, y que puede ser considerada, examinada y ensayada individualmente o de forma combinada  Segmento: porción individual de un lote de material voluminoso preexistente en el espacio (por ejemplo, pilas de material fino) o acumulada durante un tiempo prefijado (por ejemplo, las descargas de una cinta transportadora)  Espécimen: es una porción de material específicamente tomada de un sistema dinámico (por ejemplo, agua de un río o sangre de un animal vivo) y que se asume como representativa del material original en el momento que se toma Muestra primaria: es la porción que se toma del lote para análisis o almacenamiento. Muestras replicadas o repetidas: son muestras primarias independientes, recogidas de forma lo más próxima (tanto en espacio como en tiempo) y comparable posible del lote de muestra. Muestra reducida: muestra primaria (compuesta o no) dividida en una o más porciones iguales. Submuestra: puede ser tanto una porción de muestra después de un proceso de reducción como directamente una unidad individual del lote. Muestra de laboratorio: muestra que se distribuye al laboratorio, independientemente de su grado de homogeneidad. Porción de ensayo o análisis: es cada alícuota extraída de la muestra de laboratorio o de la muestra de ensayo o análisis, de magnitud adecuada para la medida de la concentración o de la propiedad de interés. 

Plan de muestreo: Estudios preliminares: tipo de muestra (rocas, Iodos, agua, metales...), distribución de los lugares de muestreo, variación temporal (por ejemplo corrientes de agua), identificación de las muestras, conservación de las muestras, normas a aplicar, posibles errores... Tamaño de muestra (en masa o volumen) Frecuencia del muestreo. Número de muestras a tomar. Técnicas a aplicar en el muestreo. Parámetros a determinar. Técnicas de análisis adecuados Obtención de resultados, conclusiones y errores.

Errores de muestreo: 1: pérdida de componentes del material como consecuencia de la reducción de tamaño y cuarteo de la muestra. 2: contaminación de la muestra durante el proceso de reducción de tamaño. 

Tamaño de la muestra: 1.Reducción del tamaño: Se logra por medio de máquinas especiales como trituradoras o machacadoras. Después se extiende la muestra bruta sobre una superficie plana y limpia. 2.Reducción muestra: Se hace mediante el método del cuarteo, que consiste en dividir en cuatro partes iguales mediante dos diámetros perpendiculares y se rechazan dos sectores opuestos. 3.Homogeinización: , se extiende la cantidad que queda de la muestra bruta primitiva sobre una lona fina de forma cuadrangular y se mezcla tirando de una punta de la lona a la otra, rodando la muestra sobre sí misma, luego se hace con las dos puntas opuestas hasta homogeneizarlo bien. Después se amontona, se extiende y se vuelve a cuartear. 

Muestreo de sólidos: Para tomar una muestra de un camión o un vagón se toman las muestras con una sonda que se introduce en el material a distintas alturas. Si el material está en movimiento en una cinta transportadora la muestra se toma a intervalos regulares en toda la anchura de la cinta, ya que debido al movimiento los trozos grandes tienden a situarse a los lados de la cinta. Cuando se trata de la toma de muestra de un gran número de embalajes deben hacerse las tomas en el centro del envase. Muestreo plantas: Análisis de las hojas. Muestreo materiales higroscópicos y peligrosos: Se utiliza la "caja seca", una caja con atmósfera de nitrógeno de tal modo que no sea alterada la muestra por la humedad o el oxígeno.

Importancia de la información previa en el diseño de la toma de muestra: es de gran utilidad para poder seleccionar el material, los equipos de muestreo y de seguridad para la realización del muestreo.

ventajas y desventajas de la preparación de muestras compuestas: Se minimizan los efectos de variabilidad de la muestra individual

estrategias de toma de muestras más importantes: basadas en criterios probabilísticos(toma de muestra aleatoria y sistemática), no probabilísticos y estratificada

ejemplos toma de muestra sistemática: muestras ambientales (por ej, en suelos)

estrategia obliga a tomar el mayor número de muestras, para el mismo error: muestreo aleatorio

Muestreo de líquidos: -Muestreador de profundidad: puede ser una botella de 1 litro sujeta con una cuerda y con un contrapeso para que se hunda. El tapón va sujeto con una cuerda para que en un momento determinado se abra la botella. Las cuerdas pueden sustituirse por alambres o varillas metálicas en el caso de muestreo de depósitos.  -Muestreador automático: se abren cuando una varilla toca el fondo del depósito o cuando una pesa mensajero se desliza sobre la guía actuando sobre un mecanismo que permite la entrada del líquido -En mezclas de líquidos inmiscibles lo mejor es dejar separar las distintas capas y efectuar diversas tomas de los componentes de cada capa, mezclándolas después en las proporciones adecuadas. 

Muestreo de gases: se usan recipientes que "atrapan" el gas. Para ello se hace circular el gas a través de un tubo de vidrio (250-1000 ml de capacidad) que se cierra por los dos extremos. Este tubo o tren de muestreo contiene :un filtro,: consta de una membrana que retiene las partículas sólidas; bomba de aspiración, que hace vacío para que circule el aire en el sistema; medidor de flujo, que los hay que miden velocidad y volumen; y dispositivos de muestreo, que puede ser para contaminantes de aerosol o de forma gaseosa

0,2=(peso partícula + grande * 100)/peso muestra 

Indicar brevemente cómo se obtiene la muestra para el análisis en los siguientes casos a) una barra de D = 15 cm y 3,5 m de longitud b) un vagón de cemento de 700 sacos de 40 Kg c) un vagón de carbón extraído de una mina d) trigo que se está descargando de un barco mediante una cinta transportadora e) aceite de un tanque de 50000 litros f) suelo de un cultivo de 4 hectáreas g) aire a una altura de 6000 m h) un líquido con gran cantidad de suspensión sólida de un bidón de 140 litros a) Para tomar una muestra de una barra metálica es preferible extraer las torneaduras en sentido normal a su eje y hasta la mitad de la distancia entre su superficie y su eje longitudinal (en este caso 7,5 cm ). Si no se supone uniformidad en el metal tomar al menos tres muestras: una en el centro y dos en ambos extremos. b) El n° aproximado de sacos a muestrear sería x sacos . 2/ = 700 2/ = 350 ≈ 19 La muestra se haría aleatoriamente, y dependería de la disposición de los sacos. Si los sacos se están descargando, la muestra se tomaría una cada 37 sacos (700/19=36,8). Si los sacos están apilados se tomarían muestras aleatorias, siguiendo el modelo del vagón de tren. c) El número mínimo de tomas a efectuar depende del número de vagones; en este caso para un vagón se necesitan cinco tomas. Los puntos a muestrear serían aleatorios siguiendo un orden previamente establecido por sorteo. d) La muestra se debe hacer a intervalos regulares de tiempo, tomando la muestra a la salida de la cinta. e) La homogeneidad de los líquidos no debe ser supuesta. De ahí que deberán tomarse muestras a diferentes alturas. f) Se hará un muestreo recorriendo la finca en zig-zag, no muestreando cerca de acequias, cercas, construcciones. Es recomendable alejarse al menos 10 m de las cercas, árboles, etc. g) La única manera de recoger muestras a esa altura es enviando globos sonda que recojan la muestra y mediante una emisora manden los datos a una estación receptora. h) Previamente se debe de disponer de un sistema de agitación que permita mantener en suspensión los sólidos mientras se toma la muestra. La muestra se debe tomar a diferentes alturas, mediante una pipeta o sonda.

¿Cómo se muestrean los líquidos cuya agitación es difícil? El muestreo de estos líquidos consta de varias submuestras representativas de todo el líquido. A continuación se obtiene la muestra mezclando en laboratorio todas estas submuestras y uniformando su composición mediante agitación.

¿Por qué debe hacerse el vacío en un tomamuestras para gases? Si vamos a hacer una toma de muestra puntual, es necesario hacer el vacío a menos de 1 mm de Hg para que el gas no sea contaminado por el aire que contiene en su interior el tomamuestras. Si la toma es continua, no es necesario hacer vacío, pero conviene hacer pasar el gas durante el tiempo suficiente para que arrastre el aire contenido en el tomamuestras.

Una muestra de carbón húmedo se muestrea adecuadamente a pie de mina y se encuentra que contiene un 8,90 % de cenizas. Una muestra secada al aire (t = 24 h) contiene un 10,12 % de cenizas y un 0,89 % de agua. Indicar a) la humedad de la m.O. B) el porcentaje de cenizas en la muestra seca.

100 g muestra secada aire----10,12 g cenizas

x------ 8,90 g cenizas

x=87,94 g masa secada al aire,      Sabiendo la cantidad de m.S.A podemos determinar la cantidad de agua que tiene la muestra original, que será el agua que pierde (100-87,94 = 12,06) más la que contiene la m.S.A: 12,06 + (0,89/100) - 87,94 = 12,06 + 0,78 = 12,84 g de agua. Por lo que el contenido en agua de la muestra original será del 12,84 % H2O. 

Contenido en cenizas: 100-12,84= 87,16 g muestra seca

87,16 g muestra seca---- 8,90 g cenizas

100 g muestra seca---- x

x=10,21 g cenizas (10,21%)