Desarrollo de alternativas, integración y evaluación de un instrumento prototipo para la identificación y cuantificación de hidrocarburos mediante espectroscopia de excitación-emisión

Abstract

La contaminación de aguas residuales por hidrocarburos es un problema ambiental en el país. Es la dispersión de la contaminación de hidrocarburos en bajas concentraciones la que se constituye en el objeto de análisis de esta investigación. Esta contaminación es generada fundamentalmente por derrames de petróleo debido a ataques a la infraestructura y por derrames accidentales. Con la dispersión se llegan a generar un impacto sobre las aguas superficiales y acuíferos en la región. Estos derrames ocurren en zonas rurales apartadas de los centros urbanos, por lo que se debe comprender el monitoreo del agua como una herramienta para disminuir los efectos causados por la contaminación en la salud humana y en el equilibrio natural. El objetivo de la investigación se fundamenta en la generación de un prototipo instrumental para la medición de la contaminación de la contaminación de aguas por hidrocarburos in – situ como herramienta en la identificación y cuantificación de hidrocarburos en agua. Se utilizará una técnica espectrométrica con características adecuadas a los propósitos del prototipo. Es la técnica de matriz de excitación-emisión (EEMS) la que permite que el monitoreo a partir del prototipo sea rápida, multivariable, remota y para la identificación de una variedad considerable de hidrocarburos en bajas concentraciones. Para esto se realizó la caracterización del prototipo, el diseño conceptual y la mejora del montaje experimental óptico montado. También se llegó a proponer una técnica de análisis espectrométrico para la aplicación de la EEMS considerando cualquier tipo de fuente de luz. Al aplicar la técnica y el instrumente en la medición de sustancias fluorescentes proxy a los hidrocarburos se llegó a demostrar la posibilidad de la aplicación en la identificación cuantitativa de hidrocarburos comerciales y mezclas.

Abstract: Hydrocarbon waste water pollution is an environmental issue in the country. Is the hydrocarbon pollution at low concentration the key of the research analysis. This pollution is generated by oil spills due to terrorist attacks to the infrastructure and also by accidental pills from the industries. With the dispersion generated an environmental impact to the superficial waters and to the regional aquifers takes place. That occurred generally in rural areas far away from the urban centers, In order to understand the water monitoring as a tool for the reduction of the main effects caused by the pollution in the health and the environmental balance. The principal research objective is based in the building of an instrumental prototype for the water pollution measurement caused by hydrocarbons in-situ for the quantification and detection. For this reason, it was used a spectrometric technique with adequate characteristics for the prototype. Is the excitation-emission matrix spectroscopy (EEMS) technique that allows the rapid, multivariable, remote monitoring tool for the detection of several hydrocarbon bends at low concentration. For this reason, it has been made the prototype characterization, the conceptual design and the upgrade of the optical experimental arrange. In addition, the proposal of an spectrometric analysis technique for the usage of EEMS with the consideration of the emission light source. The results demonstrate the viability of the usage of the prototype in the quantitative detection of commercials hydrocarbons and bends.