NOx Óxidos de Nitrógeno

Contaminantes que contienen nitrógeno. (8) Sólo dos de ellos son considerados

contaminantes: el óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2).

Se forman por la oxidación del nitrógeno atmosférico y por la reacción entre el oxígeno y el nitrógeno

La mayor parte de los NOx emitidos a la atmósfera lo son en la forma NO.

Óxidos de Nitrógeno

El óxido nítrico (NO) es un gas incoloro y no inflamable, pero inodoro y tóxico.

El dióxido de nitrógeno (NO2) es un gas pardo-rojizo, no es inflamable pero sí tóxico y se caracteriza por un olor muy asfixiante.

Se utiliza normalmente la notación NOx para representar colectivamente al NO y al NO2 implicados en la contaminación del aire.

Características

Puede provocar enfermedades respiratorias , y cardiovasculares. (Disminuye la función pulmonar, provocan broco constricción, aumenta la reactividad inespecífica en la vía aérea; puede producir edema y fibrosis pulmonar, irritación ocular, aumento de la secreción lagrimal, y degenera la visión.)

En animales producen cambios en las estructuras celulares; y aumento a la sensibilidad a agentes infecciosos.

Efectos a la Salud Humana

También provoca la alteración en los mecanismos vitales de las plantas, así como en sus funciones metabólicas y tejidos. Causa un cambio de color e incluso la paralización.

Absorbe la franja Azul-Verde del Espectro Electromagnético de la radiación solar, y con ello consecuente a que haya un cambio de color amarillo-rojizo en el aire.

Efectos a las Plantas y Visibilidad

NOM-037-SEMARNAT-1993: Métodos de medición y calibración de los equipos de medición de bióxido de nitrógeno.

NOM-085-SEMARNAT-1994: Niveles máximos permisibles de las emisiones a la atmósfera de fuentes fijas de óxidos de nitrógeno.

NOM-097-SEMARNAT-1995: Límites máximos permisibles de emisión a la atmósfera de óxidos de nitrógeno en los procesos de fabricación de vidrio

Normatividad Mexicana

NOM-042-SEMARNAT-2003: Límites máximos permisibles de emisión óxidos de nitrógeno provenientes del escape de los vehículos automotores nuevos

NOM-044-SEMARNAT-2006: Límites máximos permisibles de emisión óxidos de nitrógeno, provenientes del escape de motores nuevos que usan diesel

NOM-076-SEMARNAT-1995: Niveles máximos permisibles de emisión de óxidos de nitrógeno provenientes del escape, que usan combustibles para la propulsión de vehículos automotores

Normatividad Mexicana

Óxidos de Nitrógeno y OzonoEfectos: Mayor resistencia de las vías respiratorias Susceptibilidad a las infecciones

respiratorias Irritación ocular Menor rendimiento deportivo Cambios en la función pulmonar Ataques de asma

LINEAMIENTOS DE LA OMS

NOx

NOx 190 A 320 1 Hr

EUROPA

NOx

400 1 Hr

150 24 Hrs

95 4 Hrs (Vegetación)

30 1 Año (Vegetación)

Concentraciones NOx, según la OMS

NOM-023-SSA1-1993 Limites máximos permisibles de bióxido de nitrógeno

(0.21 ppm = 395 hg/m3/hr)

Se forman por la oxidación del nitrógeno atmosférico en los procesos de combustión a temperaturas elevadas. El oxígeno y el nitrógeno del aire reaccionan para formar NO, oxidándose este a NO2.

Las partículas pueden clasificarse, atendiendo a su tamaño y composición, en:

N2 + O2 ---> 2 NO

2 NO + O2 ---> 2 NO2

Origen

Origen natural: Incendios forestales, erupciones volcánicas, N2O por metabolismo microbiano a partir de fertilizantes en el suelo. Total: 70 – 125 millones Tm/año

Origen antropogénico: Procesos de combustión

Por sectores: Industria, comercio y construcción 25%; Agricultura 0.8%; Domésticas 3.6% y Transporte 70.6%

Clasificación por Origen

Los óxidos de nitrógeno son importantes contaminantes en las zonas urbanas debido a que son emitidos en gran cantidad por los automóviles. (70.6 %) Los óxidos de nitrógeno se convierten en nitratos en la atmósfera, quedan retenidos en las nubes, son arrastrados por la lluvia y se sedimentan en forma seca.

Forma la lluvia ácida cuando las emisiones de SO2 y NOx reaccionan para formar ácido sulfúrico y ácido nítrico.

Comportamiento en la Atmosféra

EQUIPO DE MEDICION

El conjunto de dispositivos instrumentales necesarios para medir la concentración de una

contaminante.

Método quimioluminiscencia en fase gaseosa. Se hace pasar la

muestra de aire por un filtro o flujo contante e incidir en la cámara de reacción del analizador donde se mezcla con un

exceso de ozono.

La quimioluminiscencia es la técnica de medida de referencia de la concentración de los óxidos de nitrógeno.

Norma UNE 77212:1993 “Calidad del aire. Determinación de la concentración másica de los óxidos de nitrógeno. Método de quimioluminiscencia”.

Norma UNE-EN 14211:2006 “Calidad del aire ambiente. Método normalizado de medida

de la concentración de dióxido de nitrógeno y monóxido de nitrógeno por quimioluminiscencia”,

que es equivalente al ISO 7996:1985. Por otra parte, el muestreo seguirá los criterios establecidos en

apartados anteriores, basándose en un estudio completo de la zona que arroje datos significativos

acerca de la calidad del aire en general y de la concentración de este tipo de óxidos en particular.

CALIBRACIÓN DEL EQUIPO DE MEDICIÓN

1 El método para la calibración del analizador de quimioluminiscencia es el de titulación en fase gaseosa (TFG) del NO patrón con O3.

Este método de calibración se basa en la reacción rápida entre el NO y el O3 para producir cantidades estequiometrias de NO2, de acuerdo con la siguiente reacción:

La naturaleza cuantitativa de esta reacción es tal, que cuando se conoce la concentración de NO, puede determinarse la concentración de NO2. Se añade ozono a un exceso de NO en un sistema dinámico de calibración y el canal de NO del analizador de quimioluminiscencia de NO/NO2/NOx se usa como un indicador de los cambios en la concentración de NO.

Después de la adición de O3, la disminución observada en la concentración de NO en el canal calibrado de NO es equivalente a la concentración del NO2 producido. La cantidad de NO2 generado puede variarse por adición de cantidades variables de O3 obtenidas en un generador estable de O3 sin calibrar.

Aparatos

En el anexo 1 que es una representación esquemática de un equipo típico de TFG, se muestra la configuración de los componentes del equipo requerido. Todas las conexiones entre los componentes en el sistema de calibración, que están colocadas después del generador de O3, deben estar hechas de vidrio, de teflón o de cualquier otro material inerte.

Controladores de flujo de aire y de flujo de NO Los dispositivos capaces de mantener flujos

constantes de aire y de NO, dentro del ± 2% de la velocidad de flujo requerida. Los componentes que estén en contacto con el NO, deben ser de algún material inerte.

Medidores de flujo de aire y de flujo de NO Los medidores de flujo calibrados capaces

de medir y monitorear la velocidad de flujo de aire y de NO con una precisión de ± 2%.

Regulador de presión para el cilindro con NO patrón

El dispositivo capaz de mantener una presión adecuada de salida por medio de un diafragma, éste y sus partes internas deben estar fabricados de material inerte

Generador de ozono

El dispositivo capaz de producir niveles de ozono que sean suficientes y estables en la reacción con el NO para producir concentraciones NO2 en el intervalo requerido.

Válvula

Como se muestra en el anexo 1, se puede usar una válvula para desviar el flujo de NO cuando se requiere aire cero en el múltiple de salida. Esta válvula debe ser de vidrio, de teflón o de algún otro material inerte.

Cámara de reacción

La cámara construida de vidrio, de teflón o de algún material inerte, para llevar a cabo la reacción cuantitativa del ozono con un exceso de NO. La cámara debe tener un volumen suficiente (VRC), de modo que el tiempo de residencia (tR) cumpla con los requerimientos de la especificación del parámetro dinámico. Por razones de índole práctica (tR) debe ser inferior a dos minutos.