# NMX-AA-035-1976

DETERMINACIÓN DE BIÓXIDO DE CARBONO, MONÓXIDO DE CARBONO Y OXÍGENO EN LOS GASES DE COMBUSTIÓN.

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- Clave de la Norma: NMX-AA-035-1976
- Comité que desarrolló la Norma: COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN NACIONAL DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES (COTEMARNAT)
- Dependencia(s): SEMARNAT – Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales
- Estado de la Norma: VIGENTE
- Fecha de entrada en vigor: 1976-06-11
- Fecha de publicación en el DOF: 1976-06-10
- Grado: No equivalente
- ICS: 13
- Producto, servicio, proceso o sistema: PROTECCION AMBIENTAL
- Rama de actividad económica / industrial: PROTECCION AMBIENTAL
- Título de la Norma: DETERMINACIÓN DE BIÓXIDO DE CARBONO, MONÓXIDO DE CARBONO Y OXÍGENO EN LOS GASES DE COMBUSTIÓN.

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## NORMA Oficial Mexicana. "Determinación de bióxido de carbono, monóxido de carbono y oxígeno en los gases de combustión". DGN-AA-35-1976.

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NORMA Oficial Mexicana. "Determinación de bióxido de carbono, monóxido de carbono y oxígeno en los gases de combustión". DGN-AA-35-1976. 


 


 


Al margen un sello con el
Escudo Nacional, que dice: Estados Unidos Mexicanos.-Secretaría de Industria y
Comercio.- Dirección General de Normas.- Departamento de Normalización
Nacional.- Química.- Expediente: 15/V.


 


AVISO AL PUBLICO


 


Con fundamento en lo
dispuesto en los Artículos 1o., 2o., 4o., 23. inciso C y 26 de la Ley General
de Normas y de Pesas y Medidas, publicada en el "Diario Oficial" de
la Federación con fecha 7 de abril de 1961, esta Secretaría ha aprobado la
siguiente Norma Oficial Mexicana "Determinación de Bióxido de Carbono,
Monóxido de Carbono y Oxígeno en los Gases de Combustión".


 


NORMA Oficial MEXICANA.
"DETERMINACION DE BIOXIDO DE CARBONO, MONOXIDO DE CARBONO Y OXIGENO EN LOS
GASES DE COMBUSTION"- dgna-aa-36-1976


 


1. OBJETIVO


 


Esta Norma establece el
método para determinar por absorción las proporciones de bióxido de carbono,
monóxido de carbono y oxígeno contenidos en los gases de combustión.


 


2. CAMPO DE APLICACION


En equipos y en sistemas
de combustión; ejemplo: emisiones de chimeneas y motores de combustión interna
estacionarios.


 


3.PRINCIPO O FUNDAMENTO
DEL METODO


 


Absorción selectiva que
tienen los reactivos empleados.


4. REACTIVOS Y MATERIALES


 


Las substancias más
usuales que a continuación se mencionan, deben ser grado analítico. cuando se
mencione el uso de agua, debe entenderse agua destilada.


 


4.1 Solución de hidróxido
de potasio (KOH). 


Se pesan 66 gramos de
hidróxido de potasio y se disuelven en 200 mililitros de agua (ver párrafo
8.1).


 


4.2 Solución de
pirogalato.


Se pesan 10 gramos de ácido
pirogálico (C6H603), y se disuelven en 30 mililitros de agua; en seguida se
pesan 60 gramos de hidróxido de potasio ó 45 gramos de hidróxido de sodio, y se
disuelven en 170 mililitros de agua. Finalmente las dos soluciones anteriores
se mezclan entre sí (ver párrafo 8.2).


 


4.3 Solución ácida de
cloruro cuproso (CuC1).


Se pesan 12 gramos de
cloruro cuproso y se disuelven en 200 mililitros de ácido clorhídrico
concentrado a 30 % aproximadamente (ver párrafo 8.3).


 


5. APARATOS Y ACCESORIOS


 


5.1. Analizador de gases
que debe constar como mínimo de:


 


5.1.1. Sonda de muestreo.


 


5.1.2. Medio filtrante.


 


5.1.3. Bureta (s).


 


5.1.4. Dispositivo (s)
para succión, burbujeo y medición de los gases muestreados.


 


5.1.5. Dispositivo (s)
para medir los volúmenes de gases absorbidos.


 


5.1.6. Conexiones y
válvulas.


 


6. MUESTREO


 


6.1. Se toman los gases
del punto de muestreo (E) (ver diagrama de bloques adjunto), por medio de un
tubo con diámetro interior aproximado de 6 milímetros y longitud suficiente
para penetrar en la corriente de gases, se obtiene una muestra representativa
de los mismos y se conducen al equipo analizador (ver párrafo 8.4).


 


6.1.1 Se coloca el
aparato en una posición tan cercana al punto de muestreo como lo permitan las
condiciones de operación.


 


6.1.2. Para evita el paso
de partículas sólidas, la muestra se hace pasar al través de un medio filtrante
F.


 


6.1.3. Se toma el volumen
de muestra M por analizar evitando la entrada de aire (ver párrafo 8.5.).


 


7. PROCEDIMIENTO


 


Ver párrafo 8.6: cálculos
y equipos utilizados comúnmente.


 


7.1. Determinación del
bióxido de carbono (CO2).


 


7.1.1. Se pone en
contacto íntimo la muestra del gas con la solución de hidróxido de potasio
(KOH) o de sodio (NaOH), hasta absorción completa (AS; ver diagrama de
bloques).


 


7-1.2. Se determina el
porcentaje de bióxido de carbono por lectura directa o indirecta (L; ver
párrafo (.5.).


 


7.2. Determinación del
monóxido de carbono (CO).


 


7.2.1. Se procede en la
misma forma que en 7.1.1. Pero utilizando como reactivo la solución de cloruro
cuproso.


 


7.2.2. Se determina el
porcentaje de monóxido de carbono en la misma forma que como se indica en
7.1.2.


 


7.3 Determinación del
oxígeno (O2).


 


7.3.1. Para determinar el
contenido de oxígeno en la muestra de gas, se utiliza como reactivo la solución
de pirogalato y se procede en la misma forma que en 7.1.1.


 


7.3.2. La determinación
del contenido de oxígeno se efectúa como en 7.1.2.


 


7.4 Precisión del método.


Siguiendo estrictamente
el método establecido e instructivo del equipo empleado, se alcanza una
precisión de 99.5 a 99.8%.


 


(DIAGRAMA DE BLOQUES)


 


Ver imagen (dar doble
click con el ratón)


 


En donde:


 


E = Fuente de emisión.


 


F = Medio filtrante.


 


M = Medición del volumen
de muestra.


 


AS = Absorción selectiva.


 


L = Lectura (directa o
indirecta).


 


A = Atmósfera.


 


8. APENDICE.


 


8.1. Estas soluciones
pueden prepararse en mayor o menor cantidad conservando las proporciones
mencionadas.


 


Empleando otras
soluciones pueden analizarse diferentes componentes de los gases d combustión.


 


La vida útil promedio de
las soluciones empleadas para este método es de 300 determinaciones.


 


8.2. Este reactivo debe
conservarse fuera de la acción de la luz


 


8.3. El cloruro cuproso
genera vapores especialmente cuando la solución es nueva, de estar éstos
presentes, la lectura de monóxido de carbono será menor que la de oxígeno; para
absorber estos vapores de pasa por segunda vez la muestra al recipiente del hidróxico
de potasio y se toma una nueva lectura.


 


8.4. Se toma la muestra
evitando entrada de aire en ella.


 


8.5. En virtud de la
variedad de equipos existentes para el muestreo y medición de los gases, y ante
la imposibilidad de mencionar a todos, a modo simplemente de ejemplo se
mencionan dos procedimientos:


 


8.5.1. Procedimiento
"FYRITE".


 


8.5.1.1. Se efectúa el
muestreo como se indica de 6.1. a 6.1.2.


 


8.5.1.2. Se toma el
volumen de muestra accionado 18 veces la perilla (bomba de globo de hule); ver
figura F.1.


 


8.5.1.3. Se desconecta el
dispositivo de muestreo del instrumento.


 


8.5.1.4. Se invierte tres
veces sucesivas el instrumento permitiendo la absorción de gas.


 


8.5.1.5. Se coloca el
instrumento a 45 grados de inclinación para escurrimiento total del reactivo.


 


8.5.1.6. Se coloca en
posición vertical y se toma la lectura en la parte inferior del menisco.


 


8.5.1.7. La lectura
observada corresponde al porcentaje en volumen del gas absorbido por el
reactivo correspondiente.


 


En el caso de este
instrumento se cuenta con reactivos para CO2 y O2 y además con frecuencia se
utiliza como reactivo para el CO el indicado en el inciso 7.2.1.


 


Para fines prácticos se
pueden emplear tres aparatos similares con sus reactivos correspondientes
respectivamente para a determinación de CO2, O2 y CO.


 


8.5.2. Procedimiento
"ORSAT".


 


8.5.2.1. Se nivelan los
reactivos colocados en P', P", y P" ' (figura OR-1) hasta la marca
que está a la mitad entre la parte superior de la pipeta y el tubo de hule, lo
cual se consigue abriendo toda la llave "d" sacando luego el fresco
nivelador A y bajándolo hasta que el reactivo suba al nivel indicado. La bureta
B se llena con agua, abriendo la llave "d" y subiendo el frasco
nivelador (purga del aparato)


 


(Ver Grabado en la Página
Doce)


 


De esta manera todo el
dispositivo está listo para recibir la muestra de gas.


 


8.5.2.2. Se efectúa el
muestreo como se indica de 6.1 a 6.1.2.


 


8.5.2.3. Determinación
del bióxido de carbono (CO2); el CO2 se pasa por P' (que contiene hidróxido de
potasio) que absorbe el CO2, operación que se lleva al cabo abriendo la llave E
y subiendo el frasco nivelador A (fig OR-1), el gas desplaza al reactivo y
regresa cuando ocurre la absorción. El gas es forzado hacia el tubo T subiendo
y bajando el fasco nivelador, volviendo a subir el reactivo hasta cerca de la
marca, se deja escurrir la bureta y se toma la lectura cerrando la llave E y
colocando al mismo nivel el agua contenida en el frasco y en la bureta; para
asegurar la completa absorción del bióxido de carbono se vuelve a pasar el gas
por segunda vez por la pipeta y se toma la lectura que no debe variar arriba de
0.1%; esto recibe el nombre de lectura de comprobación.


 


8.5.2.4. La diferencia
entre el volumen inicial y el volumen final representa el porcentaje de CO2
presente en la muestra inicial.


 


8.5.2.5. Determinación
del oxigeno (O2): el gas residual después de la absorción del CO2, se hace
pasar a la pipeta P" abriendo la llave "f" (fig. OR-1), que
contiene la solución del pirogalato. Cuando la absorción es completa se repite
la operación descrita en 8.5.2.3.


 


8.5.2.6. La diferencia
entre la lectura obtenida después de absorber el oxígeno con el gas libre de
CO2 dará el porcentaje de oxígeno presente.


 


8.5.2.7. Determinación de
monóxido de carbono (CO): El gas que queda después de absorber el oxígeno se
pasa a la pipeta P" ' que contiene solución de cloruro cuproso hasta que
ya no se absorbe mas gas (fig. OR-1).


 


8.5.2.8. La diferencia
entre la lectura así obtenida y la del gas libre de CO2 y de O2 representa el
porcentaje de monóxido de carbono presente.


 


8.6. Este método sirve
para determinar la densidad de los gases de combustión emitidos al través de
una chimenea, previa determinación del porcentaje de humedad en los mismos
(como dato necesario por ejemplo en le complemento de las Normas DGN-AA-9 Y
DGNA-AA-10 en rigor). En los casos en que existen otros gases que no sean
productos de una combustión, estos deberán tomarse en consideración.


 


8.6.1. El criterio que se
debe aplicar para definir el inciso 8.6 es el siguiente:


 


Primero.- Se determina el
porcentaje de agua en los gases, colocando un condensador de agua en el tren de
muestreo o bien mediante las temperaturas de bulbo húmedo y seco relacionados a
una carta psicrométrica.


 


Segundo.- Se determina:


 


Ver imagen (dar doble
click con el ratón)


 


(Ver Grabado en la Página
Trece)


 


Universidad de Michigan
E.U.A. "Enciclopedia de Instrumentación para Higiene Industrial".


 


Jacob B. Morris. "El
Análisis Químico de Contaminantes en el Aire". Capítulo 11; 1960.


 


10. CONCORDANCIA CON
NORMAS INTERNACIONALES.


 


Esta Norma no concuerda
con ninguna por no existir Norma internacional sobre el tema tratado.


 


México, D. F., a 14 de
mayo de 1976.- El C. Director General de Normas, César Larrañaga Elizondo.-
Rúbrica.


 


Ver imagen (dar doble
click con el ratón)


 


Cuarto: Se determina la
densidad normal de los gases, mediante la ecuación:


 


          
PMh


Dn =
  
_____________
    
- - - - - - - - - - - (2)


         
22.4


 


Dn
  
= Densidad normal de los gases base húmeda, a
273 k y


      
101325 Pa.


 


22.4 = Volumen molar en
m3/kg-mol.


 


Ejemplo:


 


Humedad 18%


 


Análisis:


 


co2
     
10.0% base seca


 


CO
    
=
 

6.4% base seca


 


O2
    
=
 

2.8% base seca


 


N2
    
= 80.8% base seca


 


Aplicando la ecuación (1)
se tiene:


 


PMh = 18 x .18 + 44 x .82
x .10 + 28 x .82 .64 + 32x .82 x .28 + 28 x .82 x .808 = 3.24 + 3.6 + 1.47 +
.735 + 18.5 = 27.545


 


Por lo tanto aplicando la
ecuación (2) se tiene:


 


                        
27.545


                
Dn
  
_______________ = 1.229 kg/m3


                         
22.4


 


9. BIBLIOGRAFIA


 


Perry John H. "Manal
de Ingeniería Química", Editorial UTEHA


Ross R. D. "La
Industria y la Contaminación del Aire"


Conferencia Americana de
Higienistas del Gobierno de E.U.A.


"Instrumentos para
Muestreo del Aire".