¿Cómo se comparan los instrumentos de laboratorio con los instrumentos de monitoreo de procesos?

La química analítica ofrece varias técnicas de medición versátiles y una gama aún más amplia de áreas de aplicación. A lo largo de los años ha habido un crecimiento impresionante en las áreas de aplicación y este crecimiento muestra una tendencia cada vez mayor. Sin embargo, las aplicaciones de las técnicas analíticas no se limitan solo a las mediciones de laboratorio. Las técnicas han experimentado un crecimiento paralelo en las aplicaciones de monitoreo de procesos en los sectores industriales, en línea con la demanda cada vez mayor de los consumidores.

Los conceptos básicos y los principios operativos son los mismos para el laboratorio, así como para los instrumentos de control y monitoreo de procesos. La necesidad de monitorear el flujo de procesos industriales surgió debido a la capacidad de proporcionar resultados en tiempo real para tomar decisiones inmediatas para controlar los procesos y evitar pérdidas económicas y mantener una calidad constante del producto.

Instrumentos de laboratorio

Los instrumentos de laboratorio son los ancestros de los instrumentos de control y monitoreo de procesos industriales. Los parámetros comunes de control y monitoreo de procesos incluyen pH, temperatura, humedad, conductividad, viscosidad, absorbancia y composición. Además, los instrumentos de laboratorio pueden proporcionar una gran cantidad de información sobre las propiedades de los materiales.

Los instrumentos de laboratorio son versátiles y se pueden utilizar para realizar observaciones en muestras en una variedad de matrices, como sólidos, líquidos y gases. Es posible pretratar las muestras mediante filtración o extracción para aislar los analitos que se van a determinar y dichos procedimientos de pretratamiento pueden proporcionar los resultados de mayor resolución y confiabilidad. Los instrumentos de laboratorio tienen un alto grado de sofisticación y pueden equiparse con una gama de accesorios para ampliar el campo de aplicación. Los instrumentos exhiben un alto grado de sensibilidad a los cambios en la concentración de analitos, ya que no están expuestos a condiciones de funcionamiento adversas, como los instrumentos de proceso.

Debido a su alta sofisticación, se hace necesario brindar a los operadores una formación especializada para poder confiar en los resultados.

Instrumentos de monitoreo de procesos

A diferencia de los instrumentos de laboratorio, los instrumentos de proceso están diseñados para monitorear un solo parámetro en un flujo de proceso y mostrar la lectura en tiempo real o en intervalos periódicos en unidades analógicas o digitales convenientes. Se puede mantener automáticamente un registro de tales observaciones para un análisis detallado posterior.

Un requisito básico para tales instrumentos es que sus sensores deben ser capaces de soportar entornos hostiles como altas temperaturas o presiones, variaciones de humedad, viscosidad de los materiales y altos niveles de partículas contaminantes en suspensión. Se espera que dichos instrumentos funcionen las 24 horas del día durante días, semanas o incluso meses sin necesidad de mantenimiento preventivo. La calibración debe ser válida durante períodos tan largos y debe ser posible la calibración automática a intervalos predefinidos.

Algunos instrumentos de proceso tienen funciones integradas o pretratamiento y filtración de muestras, pero es recomendable verificar dichas instalaciones, ya que esto puede ocasionar problemas.

Los instrumentos de monitoreo de procesos generalmente se limitan a la medición de procesos en línea de un solo parámetro y, por lo general, no se requieren accesorios adicionales. En el caso de las mediciones de absorbancia, las observaciones se limitan al monitoreo de una sola longitud de onda y las sondas de fibra óptica pueden ayudar a acoplar la sonda a un espectrómetro externo. Los sensores de los instrumentos de proceso deben ser lo suficientemente robustos para soportar las duras condiciones de funcionamiento.

Los instrumentos de monitoreo de procesos, debido a su capacidad para operar sin supervisión y con poco o ningún mantenimiento, no requieren capacitación especializada e incluso trabajadores parcialmente calificados pueden manejar dichos instrumentos.