NOLDOR S.R.L.: Nota Técnica Trazadores

Trazador

Un trazador es una sustancia que se incorpora a un proceso por medio de alguna técnica de inyección o marcación y que permite conocer la evolución y dinámica de ese proceso a través del estudio y seguimiento del comportamiento del trazador.

Ejemplos de trazadores son: sólidos en suspensión, colorantes, sales, alcoholes y radioisótopos. La principal ventaja de estos últimos es la posibilidad de detectarlos y localizarlos por medio de las radiaciones que emiten sin establecer contacto físico con ellos o con el medio que los alberga, lo que implica que el proceso bajo análisis no será alterado en modo alguno.

La elección del trazador es de fundamental importancia dado que, cualquiera sea su naturaleza, debe cumplir con los siguientes requisitos:

• Comportarse en forma idéntica al producto bajo estudio.
• Poder ser detectado fácilmente y sin ambigüedades.
• No precipitar, no ser absorbido por el medio, ni ser removido del sistema por algún otro mecanismo.
• Las operaciones de inyección, medición y muestreo no deben afectar el comportamiento del sistema.
• Tener buena disponibilidad y costo aceptable.
• La concentración residual del trazador al finalizar la experiencia debe ser mínima.

Por ello debe trabajarse con la forma química adecuada para cada problema en particular. En el caso de tratarse de un radioisótopo, debe llenar, adicionalmente, requisitos relativos al tipo y energía de la radiación emitida y al período de semidesintegración. Las ventajas principales de los radiotrazadores son:

• Identidad: todos los isótopos de un elemento poseen idénticas propiedades químicas, luego un radioisótopo de un dado elemento es un trazador ideal para otro isótopo de ese mismo elemento.
• Especificidad: la emisión de radiación no es afectada por la presencia en el sistema de otras sustancias, ni por efecto de la presión, temperatura o otras variables ni tampoco por la presencia de campos eléctricos o magnéticos. Además la el espectro de energías de la radiación emitida es una característica de cada radioisótopo.
• Límite de detección; los radiotrazadores pueden detectados en concentraciones extremadamente bajas.
• Medición "in situ": La mayoría de los trazadores radiactivos pueden ser detectados en el campo o planta industrial sin tomar muestras ni establecer contacto físico con el proceso en estudio.

Aplicaciones

Medición de velocidad y caudal en conductos, localización de filtraciones, determinación de funciones de distribución de tiempos de residencia en procesos industriales y análisis por dilución, son ejemplos de las muchas técnicas que emplean radiotrazadores. Industrias papeleras, químicas, metalúrgicas, cementeras, petroleras, petroquímicas e ingeniería sanitaria y del medio ambiente son algunos de sus ámbitos de aplicación.

Si bien la teoría de estas técnicas fue desarrollada largo tiempo atrás y los clásicos métodos experimentales son, en mayor o menor medida, conocidos, ciertos aspectos relacionados con el procesamiento de datos y la interpretación de resultados han evolucionado grandemente en los últimos años gracias al desarrollo de los sistemas de cómputo. Esta circunstancia ha abierto, a su vez, nuevos caminos con respecto al enfoque con el que los trazadores son aplicados poniéndose mayor énfasis en la comparación entre el comportamiento experimental de un proceso respecto de algún modelo teórico que lo represente y permita predecir su comportamiento ante diversas situaciones prácticas.

Tiempos de residencia

Los trazadores radiactivos constituyen una herramienta de gran efectividad para determinar funciones de distribución de tiempos de residencia en procesos industriales. En efecto, la inyección instantánea de un trazador a la entrada de un sistema generará una curva de respuesta de concentración en función del tiempo a la salida que es, precisamente, la función de transferencia buscada.

En los casos más sencillos, sólo se requiere conocer el tiempo medio de residencia y su varianza para su comparación con los valores de diseño. En cambio, en sistemas complejos es necesario analizar la función de transferencia mediante el estudio de todos sus parámetros estadísticos y la aplicación de modelos matemáticos de simulación. Esto permite lograr una representación del proceso por medio de un conjunto de bloques conectados en serie o paralelo con la eventual inclusión de realimentaciones. El ajuste del modelo obtenido conduce a la optimización del proceso lográndose así un mejor rendimiento en la producción.

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	Trazador Un trazador es una sustancia que se incorpora a un proceso por medio de alguna técnica de inyección o marcación y que permite conocer la evolución y dinámica de ese proceso a través del estudio y seguimiento del comportamiento del trazador. Ejemplos de trazadores son: sólidos en suspensión, colorantes, sales, alcoholes y radioisótopos. La principal ventaja de estos últimos es la posibilidad de detectarlos y localizarlos por medio de las radiaciones que emiten sin establecer contacto físico con ellos o con el medio que los alberga, lo que implica que el proceso bajo análisis no será alterado en modo alguno.

	La elección del trazador es de fundamental importancia dado que, cualquiera sea su naturaleza, debe cumplir con los siguientes requisitos: • Comportarse en forma idéntica al producto bajo estudio. • Poder ser detectado fácilmente y sin ambigüedades. • No precipitar, no ser absorbido por el medio, ni ser removido del sistema por algún otro mecanismo. • Las operaciones de inyección, medición y muestreo no deben afectar el comportamiento del sistema. • Tener buena disponibilidad y costo aceptable. • La concentración residual del trazador al finalizar la experiencia debe ser mínima. Por ello debe trabajarse con la forma química adecuada para cada problema en particular. En el caso de tratarse de un radioisótopo, debe llenar, adicionalmente, requisitos relativos al tipo y energía de la radiación emitida y al período de semidesintegración. Las ventajas principales de los radiotrazadores son: • Identidad: todos los isótopos de un elemento poseen idénticas propiedades químicas, luego un radioisótopo de un dado elemento es un trazador ideal para otro isótopo de ese mismo elemento. • Especificidad: la emisión de radiación no es afectada por la presencia en el sistema de otras sustancias, ni por efecto de la presión, temperatura o otras variables ni tampoco por la presencia de campos eléctricos o magnéticos. Además la el espectro de energías de la radiación emitida es una característica de cada radioisótopo. • Límite de detección; los radiotrazadores pueden detectados en concentraciones extremadamente bajas. • Medición "in situ": La mayoría de los trazadores radiactivos pueden ser detectados en el campo o planta industrial sin tomar muestras ni establecer contacto físico con el proceso en estudio.
	*Aplicaciones* Medición de velocidad y caudal en conductos, localización de filtraciones, determinación de funciones de distribución de tiempos de residencia en procesos industriales y análisis por dilución, son ejemplos de las muchas técnicas que emplean radiotrazadores. Industrias papeleras, químicas, metalúrgicas, cementeras, petroleras, petroquímicas e ingeniería sanitaria y del medio ambiente son algunos de sus ámbitos de aplicación. Si bien la teoría de estas técnicas fue desarrollada largo tiempo atrás y los clásicos métodos experimentales son, en mayor o menor medida, conocidos, ciertos aspectos relacionados con el procesamiento de datos y la interpretación de resultados han evolucionado grandemente en los últimos años gracias al desarrollo de los sistemas de cómputo. Esta circunstancia ha abierto, a su vez, nuevos caminos con respecto al enfoque con el que los trazadores son aplicados poniéndose mayor énfasis en la comparación entre el comportamiento experimental de un proceso respecto de algún modelo teórico que lo represente y permita predecir su comportamiento ante diversas situaciones prácticas.
	*Tiempos de residencia* Los trazadores radiactivos constituyen una herramienta de gran efectividad para determinar funciones de distribución de tiempos de residencia en procesos industriales. En efecto, la inyección instantánea de un trazador a la entrada de un sistema generará una curva de respuesta de concentración en función del tiempo a la salida que es, precisamente, la función de transferencia buscada. En los casos más sencillos, sólo se requiere conocer el tiempo medio de residencia y su varianza para su comparación con los valores de diseño. En cambio, en sistemas complejos es necesario analizar la función de transferencia mediante el estudio de todos sus parámetros estadísticos y la aplicación de modelos matemáticos de simulación. Esto permite lograr una representación del proceso por medio de un conjunto de bloques conectados en serie o paralelo con la eventual inclusión de realimentaciones. El ajuste del modelo obtenido conduce a la optimización del proceso lográndose así un mejor rendimiento en la producción. *Más información ...*