# NOM-037-SEMARNAT-1993

Que establece los métodos de medición para determinar la concentración de bióxido de nitrógeno en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición.

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- Clave de la Norma: NOM-037-SEMARNAT-1993
- Comité que desarrolló la Norma: Comité Consultivo Nacional de Normalización de Medio Ambiente y Recursos Naturales
- Dependencia(s): Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales
- Estado de la Norma: Vigente
- Fecha de entrada en vigor: 19/10/1993
- Fecha de publicación en el DOF: 18/10/1993
- Grado: Equivalente
- Producto, servicio, proceso o sistema: Calidad del aire
- Título de la Norma: Que establece los métodos de medición para determinar la concentración de bióxido de nitrógeno en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición.

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## NORMA Oficial Mexicana NOM-CCAM-004-ECOL/1993, que establece los métodos de medición para determinar la concentración de bióxido de nitrógeno en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición.

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 NORMA Oficial Mexicana NOM-CCAM-004-ECOL/1993, que establece los métodos de medición para determinar la concentración de bióxido de nitrógeno en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición. 
 
 
 
 
 
Al margen un sello con el Escudo Nacional, que dice: Estados Unidos Mexicanos.- Secretaría de Desarrollo Social.
 
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-CCAM-004-ECOL/1993, QUE ESTABLECE LOS METODOS DE MEDICION PARA DETERMINAR LA CONCENTRACION DE BIOXIDO DE NITROGENO EN EL AIRE AMBIENTE Y LOS PROCEDIMIENTOS PARA LA CALIBRACION DE LOS EQUIPOS DE MEDICION.
 
 
 
SERGIO REYES LUJAN,
 Presidente del Instituto Nacional de Ecología, con fundamento en los artículos 32 fracción XXV de la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal; 5o. fracción VIII, 8o. fracciones II y VII, 9o. apartado A) fracción V, 36, 43, 111 fracción III, 112 fracción VI, 160 y 171 de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente; 7o. fracciones II y VI, 42 y 43 del Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente en Materia de Prevención y Control de la Contaminación de la Atmósfera; 38 fracción II, 40 fracción X, 41, 43, 46, 47, 52, 62, 63 y 64 de la Ley Federal Sobre Metrología y Normalización; Primero y Segundo del Acuerdo por el que se delega en el Subsecretario de Vivienda y Bienes Inmuebles y en el Presidente del Instituto Nacional de Ecología, la facultad de expedir las normas oficiales mexicanas en materia de vivienda y ecología, respectivamente, y
 
 
 
CONSIDERANDO
 
 
 
Que la evaluación de la calidad del aire en los asentamientos humanos para efectos de difusión o información al público o cuando los resultados tengan validez oficial, requiere que los equipos de las estaciones y los sistemas de monitoreo, apliquen métodos homogéneos y confiables de medición para cada contaminante. 
 
 
 
Que habiéndose cumplido el procedimiento establecido en la Ley Federal sobre Metrología y Normalización para la elaboración de proyectos de normas oficiales mexicanas, el C. Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Protección Ambiental ordenó la publicación del proyecto de norma oficial mexicana NOM-PA-CCAM-004/93, que establece los métodos de medición para determinar la concentración de bióxido de nitrógeno en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición, publicado en el 
Diario Oficial de la Federación
 el 23 de junio de 1993 con el objeto de que los interesados presentaran sus comentarios al citado Comité Consultivo.
 
 
 
Que la Comisión Nacional de Normalización determinó en sesión de fecha 1o. de julio de 1993, la sustitución de la clave 
NOM-PA-CCAM-004/93
, con que fue publicado el proyecto de la presente norma oficial mexicana, por la clave 
NOM-CCAM-004-ECOL/1993
, que en lo subsecuente la identificará. 
 
 
 
Que durante el plazo de noventa días naturales contados a partir de la fecha de la publicación de dicho proyecto de norma oficial mexicana, los análisis a que se refiere el artículo 45 del citado ordenamiento jurídico, estuvieron a disposición del público para su consulta. 
 
 
 
Que dentro del mismo plazo, los interesados presentaron sus comentarios al proyecto de norma, los cuales fueron analizados en el citado Comité Consultivo Nacional de Normalización, realizándose las modificaciones procedentes. La Secretaría de Desarrollo Social, por conducto del Instituto Nacional de Ecología, ordenó la publicación
  
de las respuestas a los comentarios recibidos en la Gaceta Ecológica, Volumen V, número especial de octubre de 1993.
 
 
 
Que previa aprobación del Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Protección Ambiental, en sesión de fecha 23 de septiembre del año en curso, he tenido a bien expedir la siguiente
 
 
 
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-CCAM-004-ECOL/1993, QUE ESTABLECE LOS METODOS DE MEDICION PARA DETERMINAR LA CONCENTRACION DE BIOXIDO DE NITROGENO EN EL AIRE AMBIENTE Y LOS PROCEDIMIENTOS PARA LA CALIBRACION DE LOS EQUIPOS DE MEDICION.
 
 
 
PREFACIO
 
 
 
En la elaboración de esta norma oficial mexicana participaron:
 
-
               
SECRETARIA DE DESARROLLO SOCIAL
 
.
               
Instituto Nacional de Ecología
 
-
               
SECRETARIA DE ENERGIA, MINAS E INDUSTRIA PARAESTATAL
 
.
               
Subsecretaría de Minas e Industria Básica
 
.
               
Comisión Nacional para el Ahorro de Energía
 
-
               
DEPARTAMENTO DEL DISTRITO FEDERAL
 
.
               
Dirección General de Proyectos Ambientales
 
-
               
GOBIERNO DEL ESTADO DE MEXICO
 
.
               
Secretaría de Ecología
 
-
               
PETROLEOS MEXICANOS
 
.
               
Auditoría de Seguridad Industrial, Protección Ambiental y Ahorro de Energía
 
.
               
Gerencia de Protección Ambiental y Ahorro de Energía
 
.
               
Pemex-Gas y Petroquímica Básica
 
.
               
Gerencia de Seguridad Industrial y Protección Ambiental
 
.
               
Gerencia de Protección Ambiental
 
-
               
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
 
-
               
CONFEDERACION PATRONAL DE LA REPUBLICA MEXICANA (COPARMEX)
 
-
               
CAMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DE LA TRANSFORMACION (CANACINTRA)
 
-
               
ENVASES ZACATECAS, S.A. DE C.V.
 
-
               
TAPAS Y TAPONES DE ZACATECAS, S.A. DE C.V.
 
-
               
PINTURAS DE LARAPLAS, S.A.
 
-
               
PROCTER & GAMBLE DE MEXICO, S.A. DE C.V.
 
-
               
SERVICIOS PROFESIONALES EN CONTROL DE CONTAMINANTES, S.A.
 
 
 
1. OBJETO
 
Esta norma oficial mexicana establece el método de medición para determinar la concentración de bióxido de nitrógeno (NO
2
) en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición.
 
 
 
2. CAMPO DE APLICACION
 
Esta norma oficial mexicana es de observancia obligatoria en la operación de los equipos, estaciones o sistemas de monitoreo de la calidad del aire con fines de difusión o información al público o cuando los resultados tengan validez oficial.
 
 
 
3. REFERENCIAS
 
NMX-AA-23-1986
                 
Terminología
 
 
 
4. DEFINICIONES
 
4.1
 Aire ambiente
 
Atmósfera en espacio abierto. 
 
 
 
4.2
 Aire cero
 
El aire sometido a un proceso de depuración por métodos artificiales.
 
 
 
4.3
 Bióxido de nitrógeno
 
El gas cuya molécula compuesta por dos átomos de oxígeno y uno de nitrógeno, se forma en la atmósfera a partir del óxido de nitrógeno emitido por los procesos de combustión industrial y vehicular, a altas temperaturas y la acción de la radiación solar.
 
 
 
4.4
 Cilindro con gas patrón certificado
 
El recipiente cuyo contenido ha sido medido y certificado por la autoridad competente.
 
 
 
4.5
 Condiciones de referencia
 
La temperatura y presión barométrica a que se deben corregir los resultados de los muestreos y análisis de un contaminante en el aire. Estas condiciones son: temperatura 298 K (25ºC) y presión barométrica 101 kPa (76O mm Hg).
 
 
 
4.6
 Equipo de calibración
 
El dispositivo o conjunto de dispositivos que permiten establecer el patrón de referencia contra el que se comparará la operación del equipo de medición.
 
 
 
4.7 
Equipo de medición
 
El conjunto de dispositivos instrumentales necesarios para medir la concentración de un contaminante. 
 
 
 
4.8
 Estación de monitoreo
 
El conjunto de elementos técnicos diseñados para medir la concentración de contaminantes en el aire en forma simultánea, con el fin de evaluar la calidad del aire en una área determinada.
 
 
 
4.9
 Método de referencia
 
El procedimiento de análisis y medición descrito en una norma oficial mexicana, que debe aplicarse para determinar la concentración de un contaminante en el aire ambiente y que sirve también, en su caso, para contrastar el método equivalente, cuando éste se haya establecido por la Secretaría.
 
 
 
4.10
 Sistema de monitoreo
 
El conjunto de estaciones de monitoreo.
 
 
 
5. SIMBOLOS
 
5.1
 Notación
 
            
Símbolo
 
Concepto
 
            
F
D
                  
Flujo del aire de dilución cm
3
/min
 
            
F
NO
               
Flujo de NO cm
3
/min
 
            
F
T
                  
Flujo total necesario a la salida del múltiple
 
            
F
0
                   
Flujo de aire en el generador de O
3
 cm
3
ptn
/min.
 
            
LSR
        
Límite superior del rango para el canal de NO en ppm.
 
            
NO
ptn
          
Concentración de NO sin diluir ppm.
 
            
[NO]
orig
     
Concentración original de NO antes de la adición de O
3
, ppm.
 
            
[NO]
RC
      
Concentración de NO en la cámara de reacción en ppm.
 
            
[NO]
rem
      
Concentración de NO después de la adición de O
3
, ppm.
 
            
NO
sal
          
Concentración de NO a la salida del múltiple en ppm.
 
            
[NO
x
]
orig
    
Concentración de NOx original antes de la adición de O
3
, ppm.
 
            
[NO
x
]
rem
    
Concentración de NOx remanente después de la adición de O
3
, ppm.
 
            
[NOx]
sal
     
Concentración diluída de NOx a la salida del múltiple, ppm.
 
            
[NO
2
]
conv
   
Concentración de NO
2
 convertido, ppm.
 
            
[NO
2
]
IMP
   
Concentración de NO
2
 como impureza del gas patrón NO, ppm.
 
            
[NO
2
]
sal
     
Concentración de NO
2
 diluido a la salida del múltiple, ppm.
 
            
P
R
 
          
Especificación del parámetro dinámico, determinado empíricamente, 
                 
para asegurar la reacción completa del O
3
 ppm-min.
 
            
t
R
                    
Tiempo de residencia de los gases reactantes en la cámara de reacción.
 
            
V
RC
               
Volumen de la cámara de reacción en cm
3
ptn
.
 
5.2
 Unidades
 
            
Símbolo
 
Unidad
 
            
ºC
            
Grados Celsius
 
            
K
             
Grados Kelvin
 
            
mm de Hg
             
Milímetros de mercurio
 
            
nm
          
Nanómetros
 
            
Pa
           
Pascales
 
 
 
6. METODO DE REFERENCIA
 
 
 
6.1
 El método de referencia para determinar la concentración de bióxido de nitrógeno en el aire ambiente, es el de quimioluminiscencia en fase gaseosa.
 
 
 
6.2 
Principio y descripción del método de referencia
 
 
 
6.2.1
 El método de
  
referencia permite medir la concentración de bióxido de nitrógeno (NO
2
) en el aire ambiente de forma indirecta, por la determinación fotométrica de la intensidad de la luz a longitudes de onda superiores a 6OO nanómetros (nm), que resulta
  
de la reacción de quimioluminiscencia del óxido nítrico (NO) con el ozono (O
3
) generado dentro del mismo instrumento. En este método se reduce cuantitativamente el NO
2
 a NO por medio de un convertidor. El NO que existe normalmente en el aire junto con el NO
2
 pasa sin cambiar a través del convertidor, causando una concentración resultante total
  
de óxidos de nitrógeno (NO
x
) igual a NO + NO
2
. Se mide también una muestra del aire de entrada sin que haya pasado a través del convertidor. Esta última medición de NO se resta de la primera medición (NO + NO
2
)
  
para dar la medición final de NO
2
. Las mediciones de NO se pueden hacer de manera conjunta, utilizando un sistema dual o en forma cíclica, con el mismo sistema, cuando la duración del ciclo no sea mayor de un minuto.
 
 
 
6.2.2
 Los analizadores de quimioluminiscencia para NO/NO
2
/NO
x
 son también sensibles a otros compuestos nitrogenados, como el nitrato de peroxiacetilo (PAN), el cual puede reducirse a NO en el convertidor térmico. Las concentraciones atmosféricas de estas interferencias potenciales son bajas en general, comparadas con NO
2
, por lo que se pueden obtener mediciones válidas de NO
2
.
 
 
 
6.2.3
 El uso de frascos integradores en la línea de entrada de la muestra de los analizadores de quimiluminiscencia para NO/NO
2
/NO
x
 es opcional y se deja al criterio del usuario. El tiempo de residencia de la muestra entre el punto de muestreo y el analizador debe ser mínimo, para evitar lecturas erróneas de NO
2
 que puedan resultar de la reacción entre niveles ambientales de NO y O
3
 en el sistema de muestreo.
 
 
 
6.2.4
 El uso de filtros de partículas en la línea de entrada de la muestra de los analizadores de quimioluminiscencia para NO/NO
2
/NO
x
 es opcional y se deja también al criterio del usuario o del fabricante. El uso de filtros depende de la susceptibilidad del analizador a la interferencia, mal funcionamiento o daño debido a las partículas. Se advierte a los usuarios que las partículas concentradas en un filtro pueden causar mediciones erróneas de NO
2
, por lo que los filtros deben ser cambiados con frecuencia.
 
 
 
7. CALIBRACION DEL EQUIPO DE MEDICION
 
 
 
7.1
 El método para la calibración del analizador de quimioluminiscencia es el de titulación en fase gaseosa (TFG) del NO patrón con O
3
.
 
Este método de calibración se basa en la reacción rápida entre el NO y el O
3
 para producir cantidades estequiométricas de NO
2
, de acuerdo con la siguiente reacción:
 
                        
NO + O
3
 --------> NO
2
 + O
2
 
 
 
 
La naturaleza cuantitativa de esta reacción es tal, que cuando se conoce la concentración de NO, puede determinarse la concentración de NO
2
. 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/NO
2
/NO
x
 se usa como un indicador de los cambios en la concentración de NO.
 
 
 
Después de la adición de O
3
, la disminución observada en la concentración de NO en el canal calibrado de NO es equivalente a la concentración del NO
2
 producido. La cantidad de NO
2
 generado puede variarse por adición de cantidades variables de O
3
 obtenidas en un generador estable de O
3
 sin calibrar. 
 
 
 
7.2
 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 O
3
, deben estar hechas de vidrio, de teflón o de cualquier otro material inerte.
 
 
 
7.2.1
 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.
 
 
 
7.2.2
 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%.
 
 
 
7.2.3
 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.
 
 
 
7.2.4
 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 NO
2
 en el intervalo requerido. 
 
 
 
7.2.5
 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.
 
 
 
7.2.6
 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 (V
RC
), de modo que el tiempo de residencia (t
R
) cumpla con los requerimientos de la especificación del parámetro dinámico. Por razones de índole práctica (t
R
) debe ser inferior a dos minutos.
 
 
 
7.2.7
 Cámara de mezclado
 
 
 
La cámara de vidrio, teflón o cualquier otro material inerte, diseñada para lograr una mezcla completa de los productos de la reacción con el aire diluyente. El tiempo de residencia no es crítico si se cumple con la especificación del parámetro dinámico.
 
 
 
7.2.8
 Múltiple de salida
 
 
 
Este debe ser de vidrio, teflón o de cualquier otro material inerte y debe tener suficiente diámetro para asegurar que la caída de presión en la conexión con el analizador sea insignificante. El sistema debe tener un desfogue diseñado para asegurar que haya presión atmosférica en el múltiple y evitar la entrada de aire. 
 
 
 
7.3
 Reactivos
 
 
 
7.3.1 Cilindros de gas patrón de NO patrón con una concentración de 50 a 100 ppm de NO en nitrógeno con menos de 1 ppm de NO
2
.
 
 
 
7.3.2
 Aire cero
 
 
 
 
7.4 
Especificaciones de los parámetros dinámicos
 
 
 
7.4.1
 El flujo del generador (F
0
) y el flujo del gas patrón NO (F
NO
) debe ajustarse por la siguiente relación:
 
 
 
Ver imagen (dar doble click con el ratón)
 
 
 
7.4.2
 Las condiciones de flujo a ser usadas en el sistema de TFG se determinan como sigue:
 
 
 
7.4.2.1
 Determinar el flujo total necesario a la salida del múltiple (F
T
 es igual al flujo necesario del analizador más un 10-50% en exceso).
 
 
 
7.4.2.2
 Establecer la concentración más alta de NO en ppm la cual se requerirá a la salida del múltiple y deberá ser aproximadamente del 90% del límite superior del rango del NO
2
.
 
 
 
7.4.2.3
 Determinar el flujo de NO como sigue:
 
            
  
NO
sal
 x F
T
 
F
NO
 = -------------------
             
...(4)
 
            
     
NO
ptn
 
 
 
7.4.2.4 
Seleccionar el volumen de la cámara de reacción conveniente o de prueba. Inmediatamente seleccionar un V
RC
 en un rango entre 200 y 500 cm
3
ptn
.
 
 
 
7.4.2.5
 Calcular F
0
 como
 
 
 
Ver imagen (dar doble click con el ratón)
 
 
 
7.4.2.6
 Calcular t
R
 como
 
 
 
Ver imagen (dar doble click con el ratón)
 
 
 
Verificar que t
R
 < 2 min. Si no es así, seleccionar un volumen de la cámara de reacción menor.
 
7.4.2.7
 Calcular el flujo de dilución como
 
 
 
F
D
 = F
T
 x F
0
 x F
NO
   
...(7)
 
 
 
7.4.2.8
 Si F
0
 se volviese inoperante para el sistema, seleccionar un volumen de la cámara de reacción diferente y recalcular F
0
 y F
D
.
 
 
 
8. PROCEDIMIENTO
 
 
 
8.1
 Ensamblar un sistema de calibración como se muestra en el anexo 1.
 
 
 
8.2 
Asegurarse que todos los medidores de flujo sean calibrados en las condiciones de uso contra un patrón confiable como un medidor de burbuja o medidor húmedo todos los volúmenes de los flujos deben ser corregidos a 25 ºC y 1.08 kPa.
 
 
 
8.3
 Las precauciones pertinentes deben ser tomadas en cuenta para remover todo el O
2
 y otros contaminantes del regulador de presión y del sistema de calibración para evitar cualquier conversión de NO
ptn
 a NO
2
.
 
 
 
8.4 
Seleccionar el rango de operación del analizador de NO/NO
x
/NO
2
 a ser calibrado, para obtener un máximo de precisión y exactitud para la calibración de NO
2
. Los tres canales del analizador deben estar en el mismo rango. Si los canales de NO y NO
2
 están en el rango más alto las siguientes recalibraciones de NO y NO
2
 se recomienda sean en el mismo rango.
 
 
 
8.5
 Conectar el registrador a la salida del analizador a las terminales de los canales de NO/NO
x
/NO
2
. Todos los ajustes del analizador deben realizarse basándose en las lecturas del registrador.
 
 
 
8.6
 Determinar las condiciones de flujo para la TFG como en el párrafo 7.4.
 
 
 
8.7 
Ajustar el aire de dilución y el aire que pasa al generador como se efectuó en el párrafo 7.4.2. El flujo de aire total debe exceder la demanda total del analizador conectado a la salida del múltiple para asegurar que el aire ambiente no entre a éste por un venteo. Muestrear aire cero hasta que las respuestas de NO/NO
x
/NO
2
 sean estables. Después que las respuestas se han estabilizado, ajustar los controles de cero.
 
 
 
8.8 
Preparación de las curvas de calibración para NO y NO
x
 
 
 
8.8.1
 Ajustar el control de NO
intervalo
, ajustar el flujo de NO
ptn
 para generar una concentración del 80% del límite superior del rango LSR del NO. Esta concentración se calcula con la siguiente ecuación:
 
            
        
F
NO
 x [NO
ptn
]
 
NO
sal
 = --------------------------
 
                
...(8)
 
            
       
F
NO
 + F
0
 + F
D
 
Muestrear esta concentración de NO hasta que la respuesta del NO y NOx se hayan estabilizado. Ajustar el control del intervalo del NO para obtener una respuesta de acuerdo a la fórmula siguiente:
 
            
  
[NO
sal
]
 
            
(--------- x 100) + Z
NO
                  
...(9)
 
            
   
LSR
 
 
 
Nota: Algunos analizadores cuentan con controles separados para los canales de NO, NO
x
 y NO
2
, mientras que otros sólo los tienen para NO y NO
x
, o un sólo control para los tres canales. Cuando este sea el caso, el ajuste se realiza en el canal del NO del analizador.
 
 
 
En caso de requerirse un ajuste importante para el intervalo, será necesario comprobar nuevamente los ajustes de cero e intervalo. Repitiendo los pasos 8.7 y 8.8.1. Registrar la concentración de NO y la respuesta del analizador.
 
 
 
8.8.2 
Ajuste del canal de NOx.
 
 
 
Cuando se ajusta el control del intervalo del analizador en el canal de NO
x
 debe tomarse en cuenta cualquier resto de NO
2
 presente en el gas patrón de NO, para lo cual existe un procedimiento para cuantificarlo.
 
La concentración exacta de NO
x
 se calcula a partir de la fórmula
 
            
    
    
F
NO
 x [NO]
ptn
 + [NO
2
]
IMP
 
[NOx]
sal
 = ------------------------------------
               
...(10)
 
            
           
F
NO
 + F
0
 + F
D
 
Ajustar el potenciómetro del intervalo de NO
x
 para obtener una respuesta en el registrador de acuerdo a la fórmula siguiente:
 
                        
                 
  
NOx
sal
 
Respuesta del registrador = (---------- X 100) + Z
NOx
 
...(11)
 
            
(% de la escala)
  
 LSR
 
 
 
Nota: Si el analizador cuenta solamente con un potenciómetro de ajuste del intervalo, éste se realiza en el canal de NO y no se requiere un posterior ajuste del canal de NO
x
. Si se requiere un ajuste importante del control del intervalo de NO
x
 puede ser necesario verificar nuevamente el cero y el intervalo repitiendo los pasos 8.7 y 8.8.2. Registrar la concentración de NO
x
 y la respuesta del analizador.
 
 
 
8.8.3
 Generar algunas concentraciones adicionales (por lo menos cinco, dentro del rango para verificar la linearidad), ya sea disminuyendo el F
NO
 o incrementando el F
D
. Para cada concentración generada calcular la concentración exacta de NO, NO
x
 usando las ecuaciones 8 y 10, respectivamente. Registrar la respuesta del analizador para cada concentración de NO y NO
x
. Graficar la respuesta del analizador contra la concentración calculada de NO y NO
x
, trazar o calcular la curva de calibración. En las siguientes calibraciones se puede estimar la linearidad mediante la verificación de dos puntos, el del aire cero y el de la concentración del 80% del límite superior del rango para los canales de NO y NO
x
.
 
 
 
8.9 
Procedimiento para el canal de NO
2
 
 
 
8.9.1
 Asumiendo que el ajuste del cero en el canal de NO
2
 se efectuó en el inciso 8.7, ajuste F
0
 y F
D
 como se realizó en 7.4.2. Ajustar el flujo F
NO
 para generar una concentración de NO cercana al 90% del límite superior del rango de NO. Muestrear esta concentración hasta que las respuestas de NO y NO
x
 se estabilicen. Usando la curva de calibración de NO obtenida en 8.8 medir y registrar la concentración de NO como NO
orig
. Usando la curva de calibración para NO
x
 obtenida en la sección 8.8 medir y registrar la concentración de NO
x
 como [NO
x
]
orig
.
 
 
 
8.9.2
 Ajustar el generador de O
3
 para disminuir la concentración de NO, equivalente a aproximadamente el 80% del límite superior del rango del NO
2
. La disminución no debe exceder el 90% de la concentración determinada en 8.9.1. Después de que la respuesta del analizador se haya estabilizado registrar la concentración resultante de NO y NO
x
 como [NO]
rem
 y [NO
x
]
rem
.
 
 
 
8.9.3
 Calcular la concentración resultante de NO
2
 con la siguiente ecuación:
 
   
                                             
      
F
NO
 x [NO
2
]
IMP
 
[NO
2
]
sal
 =
  
[NO]
orig
 - [NO]
rem
 + -------------------------...(12)
 
                                    
      
F
NO
 + F
0
 + F
D
 
Ajustar el control del intervalo del canal de NO
2
 para obtener una respuesta en el registrador con la siguiente ecuación:
 
                        
                  
[NO
2
]
sal
  
 
Respuesta del registrador = (--------- X 100) + Z
NO2
 
...(13)
 
(% escala) 
           
                   
LSR
 
 
 
Nota: Si el analizador tiene uno o dos controles para el ajuste del intervalo, éste se debe hacer en el canal de NO ó NOx y NO
2
, sin hacer ajuste posterior al canal de NO
2
.
 
 
 
Si el ajuste del control del intervalo para el NO
2
 es necesario, debe reajustarse el cero e intervalo repitiendo 8.7 y 8.9.3. Registrar la concentración de NO
2
 y NO
x
 y la respuesta correspondiente del analizador.
 
 
 
8.9.4
 Manteniendo los mismos flujos para F
NO
, F
0
 y F
D
 como en la sección 8.9.1 ajustar el generador de O
3
 para obtener algunas otras concentraciones de NO
2
 para el rango de NO
2
 (por lo menos cinco puntos espaciados). Calcular la concentración de NO
2
 usando la ecuación 12 y registrar la respuesta correspondiente del analizador para NO
2
 y NO
x
. Graficar la respuesta del analizador para NO
2
 contra la concentración calculada de NO
2
 correspondiente y dibujar o calcular la curva de calibración de NO
2
.
 
 
 
8.10
 Determinar la eficiencia del convertidor
 
 
 
8.10.1
 Para cada concentración de NO
2
 generada durante la calibración de NO
2
 (ver sección 8.9), calcular la concentración de NO
2
 convertido:
 
[NO
2
]
conv
 = [NO
2
]
sal
 ([NO
x
]
orig
 [NO
x
]
rem
)
 
 
 
8.10.2 
Graficar [NO
2
]
conv
 eje de las (y) contra [NO
2
]
sal
 en el eje de las (x) y graficar o calcular la curva de la eficiencia del convertidor. La pendiente de la curva por 100 es el promedio de la eficiencia del convertidor (E
c
). El promedio de la eficiencia del convertidor debe ser de más del 96%, en caso de ser menor se deberá cambiar o reparar el convertidor.
 
 
 
8.11
 Frecuencia de calibración
 
 
 
La frecuencia de calibración, así como los puntos para realizar la curva respectiva y la frecuencia de otro tipo de verificaciones del buen funcionamiento, será diferente de un analizador a otro.
 
 
 
El programa de control de calidad proporcionará los lineamientos para el establecimiento inicial de esta variable y de cualquier cambio subsecuente.
 
 
 
9. CALCULO DEL REPORTE
 
 
 
9.1
 La medición se realiza en forma continua mediante el uso de procesos automatizados.
 
 
 
9.2
 Para reportar los valores al público, se calculan las concentraciones en partes por millón, en promedios por minuto, calculando a partir de éstos los promedios horarios, reportándose el valor máximo del día.
 
 
 
10. VIGILANCIA
 
 
 
10.1 
La Secretaría de Desarrollo Social por conducto de la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente, es la autoridad competente para vigilar el cumplimiento de la presente norma oficial mexicana.
 
 
 
11. SANCIONES 
 
 
 
11.1
 El incumplimiento de la presente norma oficial mexicana será sancionado conforme a lo dispuesto por la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, su Reglamento en materia de Prevención y Control de la Contaminación de la Atmósfera y demás ordenamientos jurídicos aplicables.
 
 
 
12. BIBLIOGRAFIA
 
 
 
12.1 
Code of Federal Regulations 40, Part 50, appendix F, revised July 1990, U.S.A. (Código Federal de Reglamentaciones 40, Parte 50, apéndice F, revisado en julio 1990, Estados Unidos de América).
 
 
 
13. CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES
 
 
 
13.1
 Esta norma oficial mexicana coincide totalmente con la norma contenida en el Code of Federal Regulations 40, Part 50, appendix F, revised July 1990, U.S.A. (Código Federal de Reglamentaciones 40, Parte 50, apéndice F, revisado en julio 1990, Estados Unidos de América).
 
 
 
14. VIGENCIA
 
 
 
14.1
 La presente norma oficial mexicana entrará en vigor al día siguiente de su publicación en el 
Diario Oficial de la Federación
.
 
 
 
14.2 
Se abroga el Acuerdo por el que se expidió la norma técnica ecológica NTE-CCAM-004/91, publicado en el 
Diario Oficial de la Federación
 el 24 de septiembre de 1991.
 
 
 
Dada en la Ciudad de México, Distrito Federal, a los catorce días del mes de octubre de mil novecientos noventa y tres.- El Presidente del Instituto Nacional de Ecología, 
Sergio Reyes Lujan.- 
Rúbrica.
 
 
 
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## PROYECTO de Norma Oficial Mexicana NOM-PA-CCAM-003/93, que establece los métodos de medición para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición.

Tipo de publicación: proyecto

Relación con la ficha: historial

Fuente del documento: https://sidof.segob.gob.mx/notas/docFuente/4749427

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 PROYECTO de Norma Oficial Mexicana NOM-PA-CCAM-003/93, que establece los métodos de medición para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición. 
 
 
 
 
 
Al margen un sello con el Escudo Nacional, que dice Estados Unidos Mexicanos.- Secretaría de Desarrollo Social.
 
 
 
COMITE CONSULTIVO NACIONAL DE NORMALIZACION
 
PARA LA PROTECCION AMBIENTAL
 
 
 
RENE ALTAMIRANO PEREZ, Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Protección Ambiental, con fundamento en los artículos 45, 46 fracción II y 47 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, me permito ordenar la publicación en el Diario Oficial de la Federacion del proyecto de norma oficial mexicana NOM-PA-CCAM-003/93, que establece los métodos de medición para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición.
 
 
 
El presente proyecto de norma oficial mexicana se publica a efecto de 
                
que los interesados dentro de los sigueintes 90 días naturales, contados a partir de la fecha de su publicación, presenten sus comentarios ante el Cómite Consultivo Nacional de Normalización para la Protección Ambiental, sito en Río Elba No. 20, 1er. Piso, Colonia Cuauhtemoc Código Postal 06500, México, D. F:
 
 
 
Durante el plazo mencionado, los análisis que sirvieron de base para la elaboración del proyecto de norma, estarán a dispocisión del público para su consulta en el domicilio del Cómite.
 
 
 
México, Distrito Federal, a cinco de junio de mil novecientos noventa y tres.- El Presidente del Cómite, René Altamirano Pérez.- Rúbrica.
 
 
 
PROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-PA-CCAM-003/93, QUE ESTABLECE LOS METODOS DE MEDICION PARA DETERMINAR LA CONCENTRACION DE OZONO EN EL AIRE AMBIENTE Y LOS PROCEDIMIENTOS PARA LA CALIBRACION DE LOS EQUIPOS DE MEDICION.
 
 
 
1.- OBJETO
 
 
 
Esta norma oficial mexicana establece los métodos de medición para determinar la concentración de ozono (O3) en el aire ambiente y el procedimiento para la calibración de los equipos de medición.
 
 
 
2.- CAMPO DE APLICACION
 
 
 
Esta norma oficial mexicana es de observancia obligatoria en la operacion de los equipos, estaciones o sistemas de monitoreo de la calidad del aire con fines de difusión o información al público o cuando los resultados tengan validez oficial.
 
 
 
3.- REFERENCIAS
 
 
 
NMX-AA-23-Terminología
 
 
 
4.- DEFINICIONES
 
 
 
4.1. Aire ambiente
 
 
 
Atmósfera en espacio abierto
 
 
 
4.2. Aire cero
 
 
 
El aire sometido a un proceso de depuración por métodos artificiales.
 
 
 
4.3. Condiciones de referencia
 
 
 
La temperatura y presión barométrica a que se deben corregir los resulados de los muestreos y análisis de un contaminante en el aire. Estas condiciones son: temperatura 298 K (25° C) y presión barométrica 101 kPa (760 mm Hg)
 
 
 
4.4. Equipo de calibración
 
 
 
El dispositivio o conjunto de dispositivos que permiten estalbecer el patrón de referencia contra el que se comparará la operación del equipo de medición.
 
 
 
4.5 Equipo de medición
 
 
 
El conjunto de dispositivos instrumentales necesarios para medir la concentración de un contaminante.
 
 
 
4.6. Estación de monitoreo
 
 
 
El conjunto de elementos técnicos diseñados para medir la concentración de contaminantes en el aire en forma simultánea, con el fin de evaluar la calidad del aire en una área determinada.
 
 
 
4.7 Método de referencia
 
 
 
El procedimiento de análisis y medición descrito en una norma oficial mexicana, que debe aplicarse para determinar la concentración de un contaminante en el aire ambiente y que sirve también, en su caso, para contrastar el método equivalente, cuando éste se haya establecido por la Secretaría.
 
 
 
4.8 Método equivalente
 
 
 
El procedimiento de análisis y medición para determinar la concentración de un contaminante en el aire ambiente, señalado como tal en una norma oficial mexicana por producir resultados similares a los que se obtienen con el método de referencia susceptible de aplicarse en sustitución de éste.
 
 
 
4.9 Sistema de monitoreo
 
 
 
El conjunto de estaciones de monitoreo.
 
 
 
5. SIMBOLOS
 
 
 
5.1 Notación
 
 
 
Símbolo
 
Concepto
 
 
 
A
1
    
                                                    
Determinación de la concentración original.
 
 
 
A
2
  
                                             
         
Determinación de la concentración diluida.
 
 
 
c
 
Concentración de ozono en atm.
 
 
 
C
 
Concentración de ozono en ppm.
 
 
 
E
 
Error de linearidad en por ciento,.
 
 
 
Fo
 
Velocidad de flujo a través del generador de ozono el l/min.
 
 
 
Fd
                                      
                  
Velocidad de flujo del aire diluyente en l/min.
 
 
 
Fz
 
Velocidad de flujo del aire cero en l/min.
 
 
 
Ó
 
Coeficiente de absorción de ozono a 254nm= 308± 4 atm
-1 
cm
-1
 a 
 
 
273 K (0ºC) y a 101.325 kPa (760 torr).
 
 
 
I
 
                                                         
Intensidad de la luz a través del aire con ozono.
 
 
 
I 
º 
   
                                                       
Intensidad de la luz a través del aire cero.
 
 
 
I
 
Longitud de la trayectoria óptica en cm.
 
 
 
L
 
          
Factor de corrección debido a la perdida de ozono (1 - fracción 
 
 
de ozono perdida).
 
 
 
LSR
 
Límite superior del rango analizador de ozono en ppm.
 
 
 
[O
3
]dil
 
Concentración de ozono en ppm.
 
 
 
[O
3
]Sal
 
Concentración del ozono en ppm.
 
 
 
P
 
Presión de la muestra en kPa (torr).
 
 
 
R
 
Razón de la dilución= flujo de la concentración original dividido entre
 
 
el flujo total.
 
 
 
T
 
Temperatura de muestreo en K.
 
 
 
Z
 
Repuesta del registrador con aire cero en por ciento de la escala.
 
 
 
5.2 Unidades
 
 
 
Símbolo
                
                                              
Unidad
 
 
 
atm
 
Atmósferas
 
 
 
ºC
 
Grados Celsius
 
 
 
K
 
     
Grados Kelvin
 
 
 
l/min
 
Litros por minuto
 
 
 
mm de Hg
 
Milímetros de mercurio
 
 
 
nm
 
nanómetros
 
 
 
Pa
        
                                                   
Pascales
 
 
 
ppm
 
Partes por millón
 
 
 
6. METODO DE REFERENCIA
 
 
 
6.-1 El método de referencia para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente, es el de luminiscencia química (anexo 1).
 
 
 
6.2 Principio y descripción del método de referencia.
 
 
 
6.2.1 El método de referencia se basa en la capacidad que tiene el ozono de emitir luz al reaccionar con etileno.
 
 
 
En este método se hace entrar simultáneamente aire y etileno a la camara de mezclado del analizador. Ahí, el ozono presente en el aire reacciona con el etileno emitiendo una luz, que se detecta a través de un tubo fotomultiplicador. La fotocorriente resultante se amplifica y puede leerse directamente o mostrarse en un registrador, de acuerdo con la cinética de la reacción que se describe enseguida:
 
 
 
6.2.1.1 El ozono se combina con el etileno para formar una molécula de ozónido a través de la siguiente ecuación;:
 
 
 
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6.2.1.4 La celda de reacción de la cámara de mezclado está aislada de la luz, de tal manera que se asegure que sólo la luz resultante de la reacción etileno-ozono sea registrada por el tubo fotomultiplicador. El diseño de la celda es tal, que la reacción se lleva a cabo muy cerca de la ventana, por lo que se puede decir que la totalidad de la luz resultante incide en el tubo fotomultiplicador. La ventana es una pieza de flexiglas transparente que sella un extremo de la celda de reacción, permitiendo así que la luz sea transmitida al detector.
 
 
 
6.2.15 La energía luminosa emitida por la reacción ozono-etileno es convertida a una señal eléctrica por el tubo fotomultiplicador, amplificada posteriormente y utilizada para exteriorizar la lectura de la concentración.
 
 
 
7. EQUIPO DE MEDICION
 
 
 
7.1 Para la aplicación del método de referencia se requiere de un analizador para ozono que maneje la técnica de luminiscencia química. Los principales componentes del analizador son los siguientes:
 
 
 
7.1.1 Controladores de flujo de etileno y de la muestra.
 
 
 
Dispositivos que regulan la velocidad de los fluídos a través del sistema neumático del analizador.
 
 
 
7.1.2. Celda de reacción
 
 
 
Recipiente sellado en el cual se mezclan dos o más compuestos para provocar una reacción (anexo 2).
 
 
 
7.1.3. Sistema electrónico de detección y procesamiento de la señal.
 
 
 
Serie de componentes electrónicos que reciben, amplifican y procesan la señal resultante de la reacción, para convertirla en señal analógica que permita registrar mediante dispositivos especiales las lecturas del contaminante.
 
 
 
7.1.4 Reactivos
 
 
 
Etileno a 99.99% de pureza.
 
 
 
8.- CALIBRACION DEL EQUIPO DE MEDICION
 
 
 
8.1. El método para la calibración del analizador de ozono en el aire ambiente, aplicable tanto al método de referencia como al equivalente es el de fotometría ultravioleta y se basa en el principio fotométrico de la absorción de luz en el rango de la radiación ultravioleta por el ozono.
 
 
 
La concentración se determina cuando el fenómeno de absorción se acopla con los principios fotométricos de la Ley de Lambert-Beer, que establece que sin un haz de luz monocromática pasa a través de un medio, la intensidad con que abandone dicho medio depende exponencialmente de tres factores: el coeficiente de absorción de las moléculas en el medio, su concentración y la distancia que la luz tenga que viajar.
 
 
 
Esta determinación requiere del conocimienot del coeficiente de absorción (Ó) del ozono a 254 nm; la longitud de la trayectoria óptica (I) a través de la muestra y la transmitancia de la muestra a una longitud de onda de 254 nm.
 
 
 
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Si todos estos factores son conocidos, la única variable que necesita ser determinada es la de la concentración, para lo cual se utiliza la siguiente ecuación.
 
 
 
Donde:
 
 
 
C
  
= Concentración de ozono en ppm.
 
 
 
Ó
  
= Coeficiente
 
de
  
absorción
  
de
 
ozono a 254 nm
 
= 3O8 ± 4 atm
-1
 cm
-1
 a 273 K (O°C) y a101.325 kPa (76O torr).
 
 
 
l
  
= Longitud de la trayectoria óptica en cm.
 
 
 
I
  
= Intensidad de la luz a través de aire con ozono
 
 
 
Io = Intensidad de la luz a través de aire cero.
 
 
 
El fotómetro mide la transmitancia de la muestra y electrónicamente calcula la concentración de ozono, por medio de un microprocesador.
 
 
 
Para producir diversas concentraciones dentro del rango requerido, en la práctica se usa un generador estable de ozono
 
 
 
Las concentraciones calculadas de ozono deben ser corregidas por las pérdidas de este gas que pueden ocurrir en el fotómetro, así como por la temperatura y la presión de la muestra.
 
 
 
9. METODO DE CALIBRACION
 
 
 
9.1
  
El principio del método de fotometría ultravioleta se basa en la generación de concentraciones de ozono en un sistema de
  
diluciones.
 
 
 
La concentración de ozono en una celda de absorción, se determina a partir de la medición de la cantidad de luz en la región de 254 nm, que es absorbida por la muestra. Para determinar ésto, es necesario conocer los siguientes factores:
 
 
 
9.1.1
 El coeficiente de absorción del O
3
 a 254 nm (Ó).
 
 
 
9.1.2
 La longitud del trayecto óptico a través de la muestra (l)
 
 
 
9.1.3
 La transmitancia a una longitud de onda de 254 nm.
 
 
 
9.1.4
  
La temperatura (T) y presión (P) de la muestra.
 
 
 
La relación de estas dos lecturas (I/Io) denominada transmitancia, está directamente relacionada con la concentración de ozono en la muestra, por medio de la Ley de la absorción de Lambert-Beer, en la que:
 
 
 
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Donde:
 
 
 
Ó = Coeficiente de absorción del ozono =3O8 ± 4 atm
-1
 cm
-1
 a 254 nm, O°C y 76O torr.
 
 
 
l = Longitud de la trayectoria óptica en cm.
 
 
 
c = Concentración de ozono en atm.
 
 
 
I = Intensidad de la luz a través de aire con ozono
 
 
 
Io = Intensidad de la luz a través de aire cero.
 
 
 
En la práctica un generador de ozono se utiliza para producir concentraciones de ozono en el rango requerido. Cada concentración de ozono se determina por la transmitancia I/Io de la muestra a 254 nm, con un fotómetro cuya longitud de la celda sea l y se calcula con la siguiente ecuación:
 
 
 
La concentración de ozono debe ser corregida por pérdidas del ozono que puedan ocurrir en el fotómetro y por la presión y temperatura de la muestra.
 
 
 
Aplicabilidad.- Este procedimiento es aplicable para la calibración de analizadores de ozono directamente o por medio de un patrón de transferencia.
 
 
 
9.2
 El método de fotometría ultravioleta es aplicable en la calibración de analizadores de ozono en el aire ambiente, ya sea en forma directa o por medio de un patrón de transferencia certificado por este método.
 
 
 
10. COMPONENTES Y CARACTERISTICAS DE LOS EQUIPOS DE CALIBRACION
 
 
 
10.1
 La configuración del equipo debe considerar una concentración estable de ozono a la salida del sistema, así como permitir que el fotómetro mida exactamente la concentración de salida con la precisión que le ha sido especificada. En el anexo 3 se muestra una configuración que se usa con frecuencia y sirve para ilustrar el procedimiento de calibración. Todas las conexiones entre los componentes en el sistema de calibración que estén colocadas después del generador de ozono, deben ser de vidrio, teflón
 
o de otro material inerte. Los patrones de transferencia que contengan su propia fuente de ozono, pueden reemplazar al generador de ozono y muy posiblemente a otros componentes para su certificación.
 
 
 
Los principales componentes de los equipos de calibración a que se refiere el punto 7, se muestran en el anexo 3 y deben reunir las siguientes características:
 
 
 
10.1.1
 Fotómetro de luz ultravioleta.
 
 
 
El fotómetro consta de una lámpara de mercurio de baja presión, un sistema óptico de enfoque (opcional), una celda de absorción, un detector y un subsistema electrónico para procesamiento de la señal (anexo 4). Debe tener la capacidad de medir la transmitancia entre la intensidad de la luz a través de aire con ozono y la intensidad de la luz a través de aire cero (I/Io), para una longitud de onda de 254 nm, con la suficiente precisión para que la desviación estándar de la medición de la concentración no sea mayor a O.OO5 ppm ó el 3% del valor. Debido a que la lámpara de mercurio irradia energía luminosa en varias longitudes de onda, el dispositivo debe incorporar un medio que garantice que no se genere ozono dentro de la celda y que al menos el 99.5% de la radiación detectada esté en el rango de los 254 nm. La longitud de la trayectoria que seguirá la luz dentro de la celda, debe ser conocida con un 99.5% de certeza. Además, tanto la celda como sus conectores, deben estar diseñados para minimizar la pérdida de ozono debido al contacto con las paredes de la celda y conductos de gas.
 
 
 
10.1.2
 Controladores del flujo de aire
 
 
 
Dispositivos capaces de regular el flujo de aire, según se requiera para mantener la estabilidad de salida, así como de cumplir con las especificaciones de precisión para el fotómetro.
 
 
 
10.1.3
 Generador de ozono
 
 
 
Dispositivo capaz de generar niveles estables de ozono en todo el rango de la concentración requerida.
 
 
 
10.1.4
 Múltiple de salida
 
 
 
Este componente del sistema debe ser de vidrio, teflón o cualquier
 
otro material inerte y debe tener un diámetro suficiente para asegurar que la caída de presión sea mínima en la conexión del fotómetro, así como en otros puertos de salida. El sistema debe contar con un desfogue diseñado para asegurar que la presión en el múltiple de salida, sea mayor que la atmosférica, para evitar la entrada de aire ambiente.
 
 
 
10.1.5
 Válvula de dos vías
 
 
 
Válvula manual o automática o cualquier otro medio para cambiar el flujo de aire cero o con ozono que entra al fotómetro.
 
 
 
10.1.6
 Termómetro
 
 
 
Debe tener una exactitud de ± 1°C.
 
 
 
10.1.7
 Barómetro u otro indicador de presión
 
 
 
Debe tener una exactitud de ± 2 torr.
 
 
 
10.1.8
 Aire cero
 
 
 
11. PROCEDIMIENTO DE CALIBRACION
 
 
 
11.1
 Operación general
 
 
 
El fotómetro de calibración debe usarse unicamente como un patrón de calibración y debe utilizarse con aire cero o gases de calibración y no usarse para muestreos de aire ambiente. Dicho fotómetro debe mantenerse fijo en un laboratorio limpio y protegido de golpes, operarse adecuadamente y utilizarse como un patrón común para todas las calibraciones de campo, mediante los patrones de transferencia.
 
 
 
11.2
 En la preparación del equipo de calibración se seguirán las siguientes etapas:
 
 
 
11.2.1
 Llevar a cabo todos los pasos para su instalación y
 
ajuste descritos en el manual del fabricante.
 
 
 
11.2.2
 Verificar entre otros aspectos su integridad, limpieza, velocidades de flujo apropiados y que no presente fugas. Efectuar el mantenimiento o el reemplazo de los filtros y de los limpiadores del aire cero o de otros materiales de consumo, según sea necesario.
 
 
 
11.2.3
 Verificar que el fabricante del fotómetro establezca que el error por linearidad sea inferior a 3% o probar la linearidad por dilución como sigue: generar y ensayar una
  
concentración de ozono que esté cercana al límite superior del rango (O.5 o 1.O ppm); diluir exactamente esa concentración con aire cero y volver a probarla. Repetir la operación con varias relaciones de dilución; comparar el ensayo de la concentración original con el de la concentración diluida, dividida entre la relación de dilución, como sigue:
 
 
 
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Donde:
 
 
 
E = Error de linearidad en por ciento.
 
 
 
A
1
 = Determinación de la concentración original.
 
 
 
A
2
 = Determinación de la concentración diluida.
 
 
 
R = Razón de la dilución = flujo de la concentración original dividido entre el flujo total.
 
 
 
El error de linearidad debe ser inferior a 5%. Debido a que la exactitud de las velocidades de flujo medidas tendrá efecto sobre el error de linearidad, cuando se mide de esta manera, la prueba no es necesariamente decisiva.
 
 
 
11.2.4
 Cuando sea posible, el fotómetro debe compararse, ya sea directamente o vía patrones de transferencia con el fotómetro de calibración usado por otras dependencias o laboratorios.
 
 
 
11.2.5
 Una parte del ozono puede perderse por contacto con las paredes de la celda del fotómetro y con los componentes del sistema de manejo de los gases. La magnitud de estas pérdidas puede determinarse y ser usada para corregir la concentración de ozono calculada; la pérdida no debe exceder de 5%.
 
 
 
Cuando se comience a usar el fotómetro, las etapas enunciadas en este punto, deben seguirse con frecuencia, registrando todos los resultados o indicaciones cuantitativas en un registro cronológico, ya sea en forma tabulada o graficada. A medida que se va estableciendo el registro de estabilidad del fotómetro, puede irse reduciendo la frecuencia de estos pasos, de acuerdo con la estabilidad documentada del fotómetro.
 
 
 
11.3
 Para la determinación de la concentración de ozono, se deben seguir las siguientes indicaciones:
 
 
 
11.3.1
 Dejar que el sistema del fotómetro se estabilice, en todas sus funciones.
 
 
 
11.3.2
 Verificar que la velocidad de flujo a través de la celda de absorción del fotómetro, F, permita que la celda se lave en un tiempo razonablemente corto (2 l/min es un flujo típico). La precisión de las mediciones está inversamente relacionada con el tiempo que se requiere para el lavado, ya que el error derivado del fotómetro aumenta con el tiempo.
 
 
 
11.3.3
 Asegurarse de que la velocidad de flujo dentro del múltiple de salida sea, cuando menos, 1 litro/min mayor que la suma de los flujos requeridos por el fotómetro y por cualquier otro dispositivo conectado al múltiple.
 
 
 
11.3.4
  
Asegurarse de que la velocidad de flujo del aire cero (Fz) sea cuando menos, 1 l/min mayor que la velocidad de flujo requerida por el fotómetro.
 
 
 
11.3.5
 Accionar la válvula de dos vías con el aire cero fluyendo en el múltiple de salida, de tal manera que el fotómetro muestree primero el aire cero del múltiple o sea Fz. Las dos lecturas del fotómetro deben ser iguales (I = Io). En este paso el generador de ozono debe estar desactivado.
 
 
 
En algunos fotómetros comerciales, la operación de la válvula de dos vías y otras de las operaciones indicadas pueden ser realizadas automáticamente por el fotómetro.
 
 
 
11.3.6
  
Ajustar el generador de ozono para producir la concentración que se necesite.
 
 
 
11.3.7
  
Accionar la válvula de dos vías, para permitir que el fotómetro muestree aire cero hasta que la celda de absorción
  
se haya lavado perfectamente y registrar el valor estable medido de Io.
 
 
 
11.3.8
 Accionar la válvula de dos vías, para permitir que el fotómetro muestree la concentración de ozono hasta que la celda de absorción se haya lavado perfectamente y registrar el valor estable de I.
 
 
 
11.3.9
  
Registrar la temperatura y la presión de la muestra en la celda de absorción del fotómetro.
 
 
 
11.3.10
 Calcular la concentración de ozono, según la siguiente fórmula (el promedio de varias mediciones proporciona mayor precisión):
 
 
 
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Donde:
 
 
 
[O3]Sal =
      
Concentración de ozono en ppm.
 
 
 
Ó
       
=
 
Coeficiente de absorción de ozono a 254 nm = 3O8 atm-1cm-1 a 273 K (O°C) y a 101.325 kPa (76O torr).
 
 
 
l = Longitud del trayecto óptico en cm.
 
 
 
T
  
= Temperatura de muestreo en K.
 
 
 
P = Presión de la muestra en kPa.
 
 
 
L = Factor de corrección debido a la pérdida de ozono (1 - fracción de ozono perdida).
 
 
 
Io
  
= Intensidad de la luz a través de aire cero.
 
 
 
I = Intensidad de la luz a través de aire con ozono
 
 
 
11.3.11
 Obtener varias concentraciones de ozono como sea necesario repitiendo los pasos 11.3.6 a 11.3.10.
 
 
 
11.4
 Certificación de patrones de transferencia. Un patrón de transferencia se certifica relacionando la salida del patrón a uno o más, conforme se determina en la sección 11.3. La exactitud del procedimiento varía dependiendo de la naturaleza y diseño del patrón de transferencia.
 
 
 
11.5
 La calibración de los analizadores de ozono por el método de fotometría ultravioleta, debe hacerse utilizando patrones de ozono obtenidos en la forma que se indica en el punto anterior o por medio de un patrón de transferencia certificado. Esta calibración se debe llevar a cabo de la siguiente manera:
 
 
 
11.5.1
 Dejar pasar suficiente tiempo para que el analizador y el fotómetro o el patrón de transferencia, adquieran la temperatura adecuada de operación y se estabilicen.
 
11.5.2
  
Dejar que el analizador muestre aire cero hasta que se obtenga una respuesta estable y ajustar a cero el control del analizador. Se recomienda pasar el ajuste del cero del analizador hasta +5% de la escala para facilitar la observación de una desviación del cero negativa. Registrar la respuesta estable del aire cero como "Z".
 
 
 
11.5.3
 Generar una concentración de ozono de aproximadamente 8O% del límite superior del rango deseado (LSR) del analizador. Permitir que el analizador muestree esta concentración hasta que se obtenga una respuesta estable.
 
 
 
11.5.4
  
Ajustar el control del rango del analizador para obtener una respuesta conveniente del registrador, como se indica a continuación:
 
 
 
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Donde:
 
 
 
LSR = Límite superior del rango del analizador de ozono en ppm.
 
 
 
Z = Respuesta del registrador con aire cero en por ciento de la escala.
 
 
 
Registrar la concentración de ozono y la respuesta correspondiente del analizador. Si es necesario un ajuste importante del control del rango, verificar nuevamente los ajustes del cero y del rango, repitiendo los pasos 11.4.2 a 11.4.4.
 
 
 
11.5.5
  
Generar varias concentraciones patrones de ozono, se recomiendan cuando menos otras cinco dentro del rango de la escala del analizador, por ajuste de la fuente o por dilución de la concentración generada. En este caso se requieren mediciones exactas de flujo. El sistema de calibración dinámica puede ser modificado para permitir la medición del aire de dilución después del generador. También se requiere de una cámara de mezclado entre el generador y el múltiple de salida. La velocidad de flujo a través del generador (Fo) y la velocidad de flujo del aire de dilución (Fd) se miden con un patrón de flujo o de volumen confiable. Cada concentración de ozono generada por dilución se calcula mediante la siguiente ecuación:
 
 
 
[O3]dil=[O3]sal( Fo )
 
Fo+Fd
 
 
 
Donde:
 
 
 
[O3]dil = Concentración diluida de ozono en ppm.
 
 
 
[O3]sal = Ozono sin diluir en ppm.
 
 
 
Fo = Velocidad de flujo a través del generador de ozono en l/min.
 
 
 
Fd = Velocidad de flujo del aire diluyente en l/min.
 
 
 
11.5.6
 Registrar para cada concentración patrón de
  
ozono la correspondiente respuesta del analizador.
 
 
 
11.5.7
  
Graficar las respuestas del analizador contra las concentraciones correspondientes de ozono y trazar la curva de calibración del analizador o bien calcular el factor de respuesta correspondiente.
 
 
 
12. METODO EQUIVALENTE
 
 
 
12.1
 El método equivalente para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente, es el de fotometría en la región de radiación ultravioleta.
 
 
 
Este método se basa en el principio fotométrico de la absorción de luz en el rango de la radiación ultravioleta por el ozono Este principio también es aplicable al método de calibración del equipo de medición.
 
 
 
13. CALCULO DEL REPORTE
 
 
 
13.1
 La medición se hace en forma continua mediante el uso de procesos automatizados.
 
 
 
13.2
 Para reportar los valores al público se calculan las concentraciones en partes por millón, en promedios por minuto y a partir de éstos, se calculan los promedios horarios reportándose el valor máximo que se haya presentado en el día.
 
 
 
14. VIGILANCIA
 
 
 
14.1
 La Secretaría de Desarrollo Social por conducto de la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente, es la autoridad competente para vigilar el cumplimiento de la presente norma oficial mexicana.
 
 
 
15. SANCIONES
 
 
 
15.1
 El incumplimiento de la presente norma oficial mexicana será sancionado conforme a lo dispuesto por la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, su Reglamento en materia de Prevención y Control de la Contaminación de la Atmósfera y demás ordenamientos jurídicos aplicables.
 
 
 
16. BIBLIOGRAFIA
 
 
 
16.1
 Code of Federal Regulations 40, Part 50, appendix D, revised july 1990, U.S.A. (Código Federal de Reglamentaciones 40, Parte 50, apéndice D, revisado en julio 1990, Estados Unidos de América).
 
 
 
17. CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES
 
 
 
17.1
 Esta norma oficial mexicana coincide totalmente con la norma contenida en el Code of Federal Regulations 40, Part 50, appendix D, revised july 1990, U.S.A. (Código Federal de Reglamentaciones 40, Parte 50, apéndice D, revisado en julio 1990, Estados Unidos de América).
 
 
 
18. VIGENCIA
 
 
 
18.1
 La presente norma oficial mexicana entrará en vigor al día siguiente de su publicación en el Diario Oficial de la Federación.
 
 
 
18.2
 Se abroga el Acuerdo por el que se expidió la norma técnica ecológica NTE-CCAM-003/91, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 3 de octubre de 1991.
 
 
 
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El Suscrito Director General de Asuntos Jurídicos de la Secretaría de Desarrollo Social, con apoyo en
  
lo Dispuesto en el Artículo 16 fracción III del Reglamento Interior que rige a esta Secretaría de Estado.
 
 
 
CERTIFICA
 
 
 
Que la presente copia que constade doce páginas con cuerda fielmante con su original que obra en los Archivos de Esta Dirección General.-Se expide la `presente para los efectos legalesa que haya lugar, en la Ciudad de México Distrito Federal, a los diesiocho días del mes de junio de mol nmovecientos noventa y tres.-El director General de asuntos Jurídicos, Oscar López Velarde Vega.- Rúbrica.
 
 
 
 
 
 
 
 

## NORMA Oficial Mexicana NOM-CCAM-003-ECOL/1993, que establece los métodos de medición para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición.

Tipo de publicación: norma

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 NORMA Oficial Mexicana NOM-CCAM-003-ECOL/1993, que establece los métodos de medición para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición. 
 
 
 
 
 
Al margen un sello con el Escudo Nacional, que dice: Estados Unidos Mexicanos.- Secretaría de Desarrollo Social.
 
 
 
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-CAM-003-ECOL/1993, QUE ESTABLECE LOS METODOS DE MEDICION PARA DETERMINAR LA CONCENTRACION DE OZONO EN EL AIRE AMBIENTE Y LOS PROCEDIMIENTOS PARA LA CALIBRACION DE LOS EQUIPOS DE MEDICION.
 
 
 
SERGIO REYES LUJAN,
 Presidente del Instituto Nacional de Ecología, con fundamento en los artículos 32 fracción XXV de la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal; 5o. fracción VIII, 8o. fracciones II y VII, 9o. apartado A) fracción V, 36, 43, 111 fracción III, 112 fracción VI, 160 y 171 de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente; 7o. fracciones II y VI, 42 y 43 del Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente en Materia de Prevención y Control de la Contaminación de la Atmósfera; 38 fracción II, 40 fracción X, 41, 43, 46, 47, 52, 62, 63 y 64 de la Ley Federal Sobre Metrología y Normalización; Primero y Segundo del Acuerdo por el que se delega en el Subsecretario de Vivienda y Bienes Inmuebles y en el Presidente del Instituto Nacional de Ecología, la facultad de expedir las normas oficiales mexicanas en materia de vivienda y ecología, respectivamente, y
 
 
 
CONSIDERANDO
 
 
 
Que la evaluación de la calidad del aire en los asentamientos humanos para efectos de difusión o información al público o cuando los resultados tengan validez oficial, requiere que los equipos de las estaciones y los sistemas de monitoreo, apliquen métodos homogéneos y confiables de medición para cada contaminante. 
 
 
 
Que habiéndose cumplido el procedimiento establecido en la Ley Federal sobre Metrología y Normalización para la elaboración de proyectos de normas oficiales mexicanas, el C. Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Protección Ambiental ordenó la publicación del proyecto de norma oficial mexicana NOM-PA-CCAM-003/93,
  
que establece los métodos de medición para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición, publicado en el 
Diario Oficial de la Federación
 el 23 de junio de 1993 con el objeto de que los interesados presentaran sus comentarios al citado Comité Consultivo.
 
 
 
Que la Comisión Nacional de Normalización determinó en sesión de fecha 1o. de julio de 1993, la sustitución de la clave 
NOM-PA-CCAM-003/93
, con que fue publicado el proyecto de la presente norma oficial mexicana, por la clave 
NOM-CCAM-003-ECOL/1993
, que en lo subsecuente la identificará. 
 
 
 
Que durante el plazo de noventa días naturales contados a partir de la fecha de la publicación de dicho proyecto de norma oficial mexicana, los análisis a que se refiere el artículo 45 del citado ordenamiento jurídico, estuvieron a disposición del público para su consulta. 
 
 
 
Que dentro del mismo plazo, los interesados presentaron sus comentarios al proyecto de norma, los cuales fueron analizados en el citado Comité Consultivo Nacional de Normalización, realizándose las modificaciones procedentes. La Secretaría de Desarrollo Social, por conducto del Instituto Nacional de Ecología, ordenó la publicación
  
de las respuestas a los comentarios recibidos en la Gaceta Ecológica, Volumen V, número especial de octubre de 1993.
 
 
 
Que previa aprobación del Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Protección Ambiental, en sesión de fecha 23 de septiembre del año en curso, he tenido a bien expedir la siguiente
 
 
 
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-CAM-003-ECOL/1993, QUE ESTABLECE LOS METODOS DE MEDICION PARA DETERMINAR LA CONCENTRACION DE OZONO EN EL AIRE AMBIENTE Y LOS PROCEDIMIENTOS PARA LA CALIBRACION DE LOS EQUIPOS DE MEDICION.
 
 
 
PREFACIO
 
 
 
En la elaboración de esta norma oficial mexicana participaron:
 
-
               
SECRETARIA DE DESARROLLO SOCIAL
 
.
               
Instituto Nacional de Ecología
 
-
               
SECRETARIA DE ENERGIA, MINAS E INDUSTRIA PARAESTATAL
 
.
               
Subsecretaría de Minas e Industria Básica
 
.
               
Comisión Nacional para el Ahorro de Energía
 
-
               
DEPARTAMENTO DEL DISTRITO FEDERAL
 
.
               
Dirección General de Proyectos Ambientales
 
-
               
GOBIERNO DEL ESTADO DE MEXICO
 
.
               
Secretaría de Ecología
 
-
               
PETROLEOS MEXICANOS
 
.
               
Auditoría de Seguridad Industrial, Protección Ambiental y Ahorro de Energía
 
.
               
Gerencia de Protección Ambiental y Ahorro de Energía
 
.
               
Pemex-Gas y Petroquímica Básica
 
.
               
Gerencia de Seguridad Industrial y Protección Ambiental
 
.
               
Gerencia de Protección Ambiental
 
-
               
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
 
-
               
CONFEDERACION PATRONAL DE LA REPUBLICA MEXICANA (COPARMEX)
 
-
               
CAMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DE LA TRANSFORMACION (CANACINTRA)
 
-
               
ENVASES ZACATECAS, S.A. DE C.V.
 
-
               
TAPAS Y TAPONES DE ZACATECAS, S.A. DE C.V.
 
-
               
PINTURAS DE LARAPLAS, S.A.
 
-
               
PROCTER & GAMBLE DE MEXICO, S.A. DE C.V.
 
-
               
SERVICIOS PROFESIONALES EN CONTROL DE CONTAMINANTES, S.A.
 
 
 
1. 0BJETO
 
Esta norma oficial mexicana establece los métodos de medición para determinar la concentración de ozono (O
3
) en el aire ambiente y el procedimiento para la calibración de los equipos de medición.
 
 
 
2. CAMPO DE APLICACION
 
Esta norma oficial mexicana es de observancia obligatoria en la operación de los equipos, estaciones o sistemas de monitoreo de la calidad del aire con fines de difusión o información al público o cuando los resultados tengan validez oficial.
 
 
 
3. REFERENCIAS
 
            
NMX-AA-23 
           
Terminología
 
 
 
4. DEFINICIONES
 
 
 
4.1
 Aire ambiente
 
Atmósfera en espacio abierto.
 
 
 
4.2
 Aire cero
 
El aire sometido a un proceso de depuración por métodos artificiales.
 
 
 
4.3
 Condiciones de referencia
 
 
 
La temperatura y presión barométrica a que se deben corregir los resultados de los muestreos y análisis de un contaminante en el aire. Estas condiciones son: temperatura 298 K (25ºC) y presión barométrica 101 kPa (76O mm Hg).
 
 
 
4.4
 Equipo de calibración
 
 
 
El dispositivo o conjunto de dispositivos que permiten establecer el patrón de referencia contra el que se comparará la operación del equipo de medición. 
 
 
 
4.5
 Equipo de medición
 
 
 
El conjunto de dispositivos instrumentales necesarios para medir la concentración de un contaminante.
 
 
 
4.6
 Estación de monitoreo
 
 
 
El conjunto de elementos técnicos diseñados para medir la concentración de contaminantes en el aire en forma simultánea, con el fin de evaluar la calidad del aire en una área determinada.
 
 
 
4.7
 Método de referencia
 
El procedimiento de análisis y medición descrito en una norma oficial mexicana, que debe aplicarse para determinar la concentración de un contaminante en el aire ambiente y que sirve también, en su caso, para contrastar el método equivalente, cuando éste se haya establecido por la Secretaría.
 
 
 
4.8
 Método equivalente
 
 
 
El procedimiento de análisis y medición para determinar la concentración de un contaminante en el aire ambiente, señalado como tal en una norma oficial mexicana por producir resultados similares a los que se obtienen con el método de referencia susceptible de aplicarse
  
en sustitución de éste.
 
 
 
4.9
 Sistema de monitoreo
 
 
 
El conjunto de estaciones de monitoreo.
 
 
 
5. SIMBOLOS
 
 
 
5.1
 Notación
 
            
Símbolo
 
Concepto
 
            
A
1
 
           
Determinación de la concentración original.
 
            
A
2
 
           
Determinación de la concentración diluida.
 
            
c
  
            
Concentración de ozono en atm.
 
            
C
  
           
Concentración de ozono en ppm.
 
            
E
  
           
Error de linearidad en por ciento.
 
            
Fo
   
        
Velocidad de flujo a través del generador de ozono en l/min.
 
            
Fd
   
        
Velocidad de flujo del aire diluyente en l/min.
 
            
Fz
            
Velocidad de flujo del aire cero en l/min.
 
            
Ó
  
           
Coeficiente
  
de
 
absorción
  
de
  
ozono a 254 nm
  
=
  
3O8 ± 4 atm
-1
 
                          
cm
-1
 a 273 K (ºC) y a 101.325 kPa (76O torr).
 
            
I
  
             
Intensidad de la luz a través de aire con ozono.
 
            
Io 
            
Intensidad de la luz a través de aire cero.
 
            
l
  
             
Longitud de la trayectoria óptica en cm.
 
            
L
              
Factor de corrección debido a la pérdida de ozono (1 - fracción 
                              
de ozono perdida).
 
            
LSR 
       
Límite superior del rango del analizador de ozono en ppm.
 
            
[O
3
]
dil
           
Concentración diluida de ozono en ppm.
 
            
[O
3
]
Sal
         
Concentración de ozono en ppm.
 
            
P
             
Presión de la muestra en kPa (torr).
 
            
R
             
Razón de la dilución = flujo de la concentración original dividido 
                            
entre el flujo total.
 
            
T 
             
Temperatura de muestreo en K.
 
            
Z 
             
Respuesta del registrador con aire cero en por ciento de la 
                                    
escala.
 
 
 
5.2
 Unidades
 
            
Símbolo
 
Unidad
 
            
atm
         
Atmósferas
 
            
ºC
            
Grados Celsius
 
            
K
             
Grados Kelvin
 
            
l/min
       
Litros por minuto
 
            
mm de Hg
             
Milímetros de mercurio
 
            
nm
          
nanómetros 
 
            
Pa
           
Pascales
 
            
ppm
        
Partes por millón
 
 
 
6. METODO DE REFERENCIA
 
 
 
6.1 
El método de referencia para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente, es el de luminiscencia química (anexo 1).
 
 
 
6.2
 Principio y descripción del método de referencia.
 
 
 
6.2.1
 El método de referencia se basa en la capacidad que tiene el ozono de emitir luz al reaccionar con etileno.
 
 
 
En este método se hace entrar simultáneamente aire y etileno a la cámara de mezclado del analizador. Ahí, el ozono presente en el aire reacciona con el etileno emitiendo una luz, que se detecta a través de un tubo fotomultiplicador. La fotocorriente resultante se amplifica y puede leerse directamente o mostrarse en un registrador, de acuerdo con la cinética de la reacción que se describe enseguida:
 
 
 
6.2.1.1
 El ozono se combina con el etileno para formar una molécula de ozónido a través de la siguiente ecuación:
 
 
O
 
 
                    
/
      
\
 
 
O
         
O
 
 
|
            
|
 
H
2
C = CH
2
 + O
3
-------->
     
CH
2
  
-
  
CH
2
 
etileno
      
ozono
           
         
ozónido
 
6.2.1.2 
Posteriormente el ozónido se disocia en un ácido orgánico (ácido fórmico) y un formaldehído activado.
 
        
O
 
      
/
 
\
 
  
O
 
O
                             
O
 
|
                   
|
                          
|
  
|
 
CH
2
 - CH
2
-----> [ HCCH
2
OOH ]* -----> HCOOH+HCHO*
 
 
 
6.2.1.3
 El formaldehído activado disipa su exceso de energía liberando fotones.
 
            
HCHO*
     
--------
 
HCHO
   
+
   
h
r
 
 
 
6.2.1.4
 La celda de reacción de la cámara de mezclado está aislada de la luz, de tal manera que se asegure que sólo la luz resultante de la reacción etileno-ozono sea registrada por el tubo fotomultiplicador. El diseño de la celda es tal, que la reacción se lleva a cabo muy cerca de la ventana, por lo que se puede decir que la totalidad de la luz resultante incide en el tubo fotomultiplicador. La ventana es una pieza de plexiglas transparente que sella un extremo de la celda de reacción, permitiendo así que la luz sea transmitida al detector.
 
 
 
6.2.1.5
 La energía luminosa emitida por la reacción ozono-etileno es convertida a una señal eléctrica por el tubo fotomultiplicador, amplificada posteriormente y utilizada para exteriorizar la lectura de la concentración.
 
 
 
7. EQUIPO DE MEDICION
 
 
 
7.1
 Para la aplicación del método de referencia se requiere de un analizador para ozono que maneje la técnica de luminiscencia química. Los principales componentes del analizador son los siguientes:
 
 
 
7.1.1
 Controladores de flujo de etileno y de la muestra.
 
Dispositivos que regulan la velocidad de los fluídos a través del sistema neumático del analizador.
 
 
 
7.1.2 
Celda de reacción
 
Recipiente sellado en el cual se mezclan dos o más compuestos para provocar una reacción (anexo 2).
 
 
 
7.1.3
 Sistema electrónico de detección y procesamiento de la señal.
 
 
 
Serie de componentes electrónicos que reciben, amplifican y procesan la señal resultante de la reacción, para convertirla en señal analógica que permita registrar mediante dispositivos especiales las lecturas del contaminante.
 
 
 
7.1.4
 Reactivos
 
 
 
Etileno a 99.99% de pureza.
 
 
 
8. CALIBRACION DEL EQUIPO DE MEDICION
 
 
 
8.1
 El método para la calibración del analizador de ozono en el aire ambiente, aplicable tanto al método de referencia como al equivalente es el de fotometría ultravioleta y se basa en el principio
  
fotométrico de la absorción de luz en el rango de la radiación ultravioleta por el ozono. 
 
La concentración se determina cuando el fenómeno de absorción se acopla con los principios fotométricos de la Ley de Lambert-Beer, que establece que si un haz de luz monocromática pasa a través de un medio, la intensidad con que abandone dicho medio depende exponencialmente de tres factores: el coeficiente de absorción de las moléculas en el medio, su concentración y la distancia que la luz tenga que viajar.
 
 
 
Esta determinación requiere del conocimiento del coeficiente de absorción (Ó) del ozono a 254 nm; la longitud de la trayectoria óptica (l) a través de la muestra y la transmitancia de la muestra a una longitud de onda de 254 nm.
 
Si todos estos factores son conocidos, la única variable que necesita ser determinada es la de la concentración, para lo cual se utiliza la siguiente ecuación:
 
 
 
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(1)
 
Donde:
 
C
  
=
         
Concentración de ozono en ppm.
 
Ó
  
=
         
Coeficiente
  
de
 
absorción
  
de
  
ozono a 254 nm
 
    
= 3O8 ± 4 atm
-1
 cm
-1
 a
  
273 K (0ºC) y a101.325 kPa (76O torr).
 
l
   
=
          
Longitud de la trayectoria óptica en cm.
 
I
   
=
          
Intensidad de la luz a través de aire con ozono.
 
Io =
         
Intensidad de la luz a través de aire cero.
 
 
 
El fotómetro mide la transmitancia de la muestra y electrónicamente calcula la concentración de ozono, por medio de un microprocesador.
 
 
 
Para producir diversas concentraciones dentro del rango requerido, en la práctica se usa un generador estable de ozono.
 
 
 
Las concentraciones calculadas de ozono deben ser corregidas por las pérdidas de este gas que pueden ocurrir en el fotómetro, así como por la temperatura y la presión de la muestra.
 
 
 
9. METODO DE CALIBRACION
 
 
 
9.1
 El principio del método de fotometría ultravioleta se basa en la generación de concentraciones de ozono en un sistema de
  
diluciones. 
 
 
 
La concentración de ozono en una celda de absorción, se determina a partir de la medición de la cantidad de luz en la región de 254 nm, que es absorbida por la muestra. Para determinar ésto, es necesario conocer los siguientes factores:
 
 
 
9.1.1
 El coeficiente de absorción del O
3
 a 254 nm (O).
 
 
 
9.1.2 
La longitud del trayecto óptico a través de la muestra (l)
 
 
 
9.1.3
 La transmitancia a una longitud de onda de 254 nm.
 
 
 
9.1.4 
 
La temperatura (T) y presión (P) de la muestra.
 
 
 
La relación de estas dos lecturas (I/Io) denominada transmitancia, está directamente relacionada con la concentración de ozono en la muestra, por medio de la Ley de la absorción de Lambert-Beer, en la que: 
 
 
 
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(2)
 
Donde:
 
Ó
  
=
         
Coeficiente de absorción del ozono =3O8 ± 4 atm
-1
 cm
-1
 a 254 nm, OºC y 76O torr.
 
l
  
=
           
Longitud de la trayectoria óptica en cm.
 
c
  
=
          
Concentración de ozono en atm.
 
I
  
=
           
Intensidad de la luz a través de aire con ozono.
 
Io =
         
Intensidad de la luz a través de aire cero.
 
En la práctica un generador de ozono se utiliza para producir concentraciones de ozono en el rango requerido. Cada concentración de ozono se determina por la transmitancia I/Io de la muestra a 254 nm, con un fotómetro cuya longitud de la celda sea l y se calcula con la siguiente ecuación:
 
 
 
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(3)
 
 
 
La concentración de ozono debe ser corregida por pérdidas del ozono que puedan ocurrir en el fotómetro y por la presión y temperatura de la muestra.
 
 
 
Aplicabilidad.- Este procedimiento es aplicable para la calibración de analizadores de ozono directamente o por medio de un patrón de transferencia.
 
 
 
9.2
 El método de fotometría ultravioleta es aplicable en la calibración de analizadores de ozono en el aire ambiente, ya sea en forma directa o por medio de un patrón de transferencia certificado por este método.
 
 
 
10. COMPONENTES Y CARACTERISTICAS DE LOS EQUIPOS DE CALIBRACION
 
 
 
10.1
 La configuración del equipo debe considerar una concentración estable de ozono a la salida del sistema, así como permitir que el fotómetro mida exactamente la concentración de salida con la precisión que le ha sido especificada. En el anexo 3 se muestra una configuración que se usa con frecuencia y sirve para ilustrar el procedimiento de calibración. Todas las conexiones entre los componentes en el sistema de calibración que estén colocadas después del generador de ozono, deben ser de vidrio, teflón
 
o de otro material inerte. Los patrones
 
de transferencia que contengan su propia fuente de ozono, pueden reemplazar al generador de ozono y muy posiblemente a otros componentes para su certificación.
 
 
 
Los principales componentes de los equipos de calibración a que se refiere el punto 7, se muestran en el anexo 3 y deben reunir las siguientes características:
 
 
 
10.1.1
 Fotómetro de luz ultravioleta.
 
El fotómetro consta de una lámpara de mercurio de baja presión, un sistema óptico de enfoque (opcional), una celda de absorción, un detector y un subsistema electrónico para procesamiento de la señal (anexo 4). Debe tener la capacidad de medir la transmitancia entre la intensidad de la luz a través de aire con ozono y la intensidad de la luz a través de aire cero ( I / Io), para una longitud de onda de 254 nm, con la suficiente precisión para que la desviación estándar de la medición de la concentración no sea mayor a O.OO5 ppm ó el 3% del valor. Debido a que la lámpara de mercurio irradia energía luminosa en varias longitudes de onda, el dispositivo debe incorporar un medio que garantice que no se genere ozono dentro de la celda y que al menos el 99.5% de la radiación detectada esté en el rango de los 254 nm. La longitud de la trayectoria que seguirá la luz dentro de la celda, debe ser conocida con un 99.5% de certeza. Además, tanto la celda como sus conectores, deben estar diseñados para minimizar la pérdida de ozono debido al contacto con las paredes de la celda y conductos de gas.
 
 
 
10.1.2
 Controladores del flujo de aire
 
Dispositivos capaces de regular el flujo de aire, según se requiera para mantener la estabilidad de salida, así como de cumplir con las especificaciones de precisión para el fotómetro.
 
 
 
10.1.3
 Generador de ozono
 
Dispositivo capaz de generar niveles estables de ozono en todo el rango de la concentración requerida.
 
 
 
10.1.4 
Múltiple de salida
 
Este componente del sistema debe ser de vidrio, teflón o cualquier
 
otro material inerte y debe tener un diámetro suficiente para asegurar que la caída de presión sea mínima en la conexión del fotómetro, así como en otros puertos de salida. El sistema debe contar con un desfogue diseñado para asegurar que la presión en el múltiple de salida, sea mayor que la atmosférica, para evitar la entrada de aire ambiente.
 
 
 
10.1.5 
Válvula de dos vías
 
Válvula manual o automática o cualquier otro medio para cambiar el flujo de aire cero o con ozono que entra al fotómetro.
 
 
 
10.1.6 
Termómetro
 
Debe tener una exactitud de ± 1ºC.
 
 
 
10.1.7
 Barómetro u otro indicador de presión
 
Debe tener una exactitud de ± 2 torr.
 
 
 
10.1.8
 Aire cero
 
 
 
11. PROCEDIMIENTO DE CALIBRACION
 
 
 
11.1 
Operación general
 
 
 
El fotómetro de calibración debe usarse únicamente como un patrón de calibración y debe utilizarse con aire cero o gases de calibración y no usarse para muestreos de aire ambiente. Dicho fotómetro debe mantenerse fijo en un laboratorio limpio y protegido de golpes, operarse adecuadamente y utilizarse como un patrón común para todas las calibraciones de campo, mediante los patrones de transferencia.
 
 
 
11.2
 En la preparación del equipo de calibración se seguirán las siguientes etapas:
 
 
 
11.2.1
 Llevar a cabo todos los pasos para su instalación y
 
ajuste descritos en el manual del fabricante.
 
 
 
11.2.2
 Verificar entre otros aspectos su integridad, limpieza, velocidades de flujo apropiados y que no presente fugas. Efectuar el mantenimiento o el reemplazo de los filtros y de los limpiadores del aire cero o de otros materiales de consumo, según sea necesario.
 
 
 
11.2.3 
Verificar que el fabricante del fotómetro establezca que el error por linearidad sea inferior a 3% o probar la linearidad por dilución como sigue: generar y ensayar una
  
concentración de ozono que esté cercana al límite superior del rango (O.5 o 1.O ppm); diluir exactamente esa concentración con aire cero y volver a probarla. Repetir la operación con varias relaciones de dilución; comparar el ensayo de la concentración original con el de la concentración diluida, dividida entre la relación de dilución, como sigue:
 
 
 
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(4)
 
Donde:
 
E
  
=
         
Error de linearidad en por ciento.
 
A
1
 =
         
Determinación de la concentración original.
 
A
2
 =
         
Determinación de la concentración diluida.
 
R
  
=
         
Razón de la dilución = flujo de la concentración original dividido entre el flujo total.
 
 
 
El error de linearidad debe ser inferior a 5%. Debido a que la exactitud de las velocidades de flujo medidas tendrá efecto sobre el error de linearidad, cuando se mide de esta manera, la prueba no es necesariamente decisiva.
 
 
 
11.2.4
 Cuando sea posible, el fotómetro debe compararse, ya sea directamente o vía patrones de transferencia con el fotómetro de calibración usado por otras dependencias o laboratorios.
 
 
 
11.2.5
 Una parte del ozono puede perderse por contacto con las paredes de la celda del fotómetro y con los
  
componentes del sistema de manejo de los gases. La magnitud de estas pérdidas puede determinarse y ser usada para corregir la concentración de ozono calculada; la pérdida no debe exceder de 5%.
 
 
 
Cuando se comience a usar el fotómetro, las etapas enunciadas en este punto, deben seguirse con frecuencia, registrando todos los resultados o indicaciones cuantitativas en un registro cronológico, ya sea en forma tabulada o graficada. A medida que se va estableciendo el registro de estabilidad del fotómetro, puede irse reduciendo la frecuencia de estos pasos, de acuerdo con la estabilidad documentada del fotómetro.
 
 
 
11.3
 Para la determinación de la concentración de ozono, se deben seguir las siguientes indicaciones:
 
 
 
11.3.1
 Dejar que el sistema del fotómetro se estabilice, en todas sus funciones.
 
 
 
11.3.2
 Verificar que la velocidad de flujo a través de la celda de absorción del fotómetro, F, permita que la celda se lave en un tiempo razonablemente corto (2 l/min es un flujo típico). La precisión de las mediciones está inversamente relacionada con el tiempo que se requiere para el lavado, ya que el error derivado del fotómetro aumenta con el tiempo.
 
 
 
11.3.3 
Asegurarse de que la velocidad de flujo dentro del múltiple de salida sea, cuando menos, 1 litro/min mayor que la suma de los flujos requeridos por el fotómetro y por cualquier otro dispositivo conectado al múltiple.
 
 
 
11.3.4
  
Asegurarse de que la velocidad de flujo del aire cero (Fz) sea cuando menos, 1 l/min mayor que la velocidad de flujo requerida por el fotómetro.
 
 
 
11.3.5
 Accionar la válvula de dos vías con el aire cero fluyendo en el múltiple de salida, de tal manera que el fotómetro muestree primero el aire cero del múltiple o sea Fz. Las dos lecturas del fotómetro deben ser iguales (I = Io). En este paso el generador de ozono debe estar desactivado.
 
 
 
En algunos fotómetros comerciales, la operación de la válvula de dos vías y otras de las operaciones indicadas pueden ser realizadas automáticamente por el fotómetro.
 
 
 
11.3.6
  
Ajustar el generador de ozono para producir la concentración que se necesite.
 
 
 
11.3.7 
 
Accionar la válvula de dos vías, para permitir que el fotómetro muestree aire cero hasta que la celda de absorción
  
se haya lavado perfectamente y registrar el valor estable medido de Io.
 
 
 
11.3.8
 Accionar la válvula de dos vías, para permitir que el fotómetro muestree la concentración de ozono hasta que la celda de absorción se haya lavado perfectamente y registrar el valor estable de I.
 
 
 
11.3.9
  
Registrar la temperatura y la presión de la muestra en la celda de absorción del fotómetro.
 
 
 
11.3.10
 Calcular la concentración de ozono, según la siguiente fórmula (el promedio de varias mediciones proporciona mayor precisión):
 
 
 
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(5)
 
Donde:
 
[O
3
]
Sal
 =
                   
Concentración de ozono en ppm.
 
   
 
        
=
                  
Coeficiente de absorción de ozono a 254 nm = 3O8 atm
-1
cm
-1
 a 273 K (0ºC) y a 
                                                
101.325 kPa (76O torr).
 
l
           
=
  
                
Longitud del trayecto óptico en cm.
 
T
         
=
  
                
Temperatura de muestreo en K.
 
P
         
=
                  
Presión de la muestra en kPa.
 
L
         
=
                  
Factor de corrección debido a la pérdida de ozono (1 - fracción de ozono perdida).
 
Io
        
=
                  
Intensidad de la luz a través de aire cero. 
 
I
          
=
                   
Intensidad de la luz a través de aire con ozono.
 
 
 
 
 
11.3.11
 Obtener varias concentraciones de ozono como sea necesario repitiendo los pasos 11.3.6 a 11.3.10.
 
 
 
11.4
 Certificación de patrones de transferencia. Un patrón de transferencia se certifica relacionando la salida del patrón a uno o más, conforme se determina en la sección 11.3. La exactitud del procedimiento varía dependiendo de la naturaleza y diseño del patrón de transferencia.
 
 
 
11.5
 La calibración de los analizadores de ozono por el método de fotometría ultravioleta, debe hacerse
  
utilizando patrones de ozono obtenidos en la forma que se indica en el punto anterior o por medio de un patrón de transferencia certificado. Esta calibración se debe llevar a cabo de la siguiente manera:
 
 
 
11.5.1 
Dejar pasar suficiente tiempo para que el analizador y el fotómetro o el patrón de transferencia, adquieran la temperatura adecuada de operación y se estabilicen. 
 
 
 
11.5.2
  
Dejar que el analizador muestree aire cero hasta que se obtenga una respuesta estable y ajustar a cero el control del analizador. Se recomienda pasar el ajuste del cero del analizador hasta +5% de la escala para facilitar la observación de una desviación negativa del cero. Registrar la respuesta estable del aire cero como "Z".
 
 
 
11.5.3
 Generar una concentración de ozono de aproximadamente 8O% del límite superior del rango deseado (LSR) del analizador. Permitir que el analizador muestree esta concentración hasta que se obtenga una respuesta estable.
 
 
 
11.5.4
  
Ajustar el control del rango del analizador para obtener una respuesta conveniente del registrador, como se indica a continuación:
 
 
 
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(6)
 
Donde:
 
LSR =
     
Límite superior del rango del analizador de ozono en ppm.
 
Z
      
=
     
Respuesta del registrador con aire cero en por ciento de la escala.
 
 
 
Registrar la concentración de ozono y la respuesta correspondiente del analizador. Si es necesario un ajuste importante del control del rango, verificar nuevamente los ajustes del cero y del rango, repitiendo los pasos 11.4.2 a 11.4.4.
 
 
 
11.5.5 
 
Generar varias concentraciones patrones de ozono, se recomiendan cuando menos otras cinco dentro del rango de la escala del analizador, por ajuste de la fuente o por dilución de la concentración generada. En este caso se requieren mediciones exactas de flujo. El sistema de calibración dinámica puede ser modificado para permitir la medición del aire de dilución después del generador. También se requiere de una cámara de mezclado entre el generador y el múltiple de salida. La velocidad de flujo a través del generador (Fo) y la velocidad de flujo del aire de dilución (Fd) se miden con un patrón de flujo o de volumen confiable. Cada concentración de ozono generada por dilución se calcula mediante la siguiente ecuación:
 
 
 
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(7)
 
Donde:
 
[O
3
]
dil
 =
    
Concentración diluida de ozono en ppm.
 
[O
3
]
sal
 =
   
Ozono sin diluir en ppm.
 
Fo
       
=
  
Velocidad de flujo a través del generador de ozono en l/min.
 
Fd
       
=
  
Velocidad de flujo del aire diluyente en l/min.
 
 
 
11.5.6 
Registrar para cada concentración patrón de
  
ozono la correspondiente respuesta del analizador.
 
 
 
11.5.7
  
Graficar las respuestas del analizador contra las concentraciones correspondientes de ozono y trazar la curva de calibración del analizador o bien calcular el factor de respuesta correspondiente.
 
 
 
12. METODO EQUIVALENTE
 
 
 
12.1 
El método equivalente para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente, es el de fotometría en la región de radiación ultravioleta. (anexo 4)
 
 
 
Este método se basa en el principio fotométrico de la absorción de luz en el rango de la radiación ultravioleta por el ozono. Este principio también es aplicable al método de calibración del equipo de medición.
 
 
 
13. CALCULO DEL REPORTE
 
 
 
13.1
 La medición se hace en forma continua mediante el uso de procesos automatizados.
 
 
 
13.2
 Para reportar los valores al público se calculan las concentraciones en partes por millón, en promedios por minuto y a partir de éstos, se calculan los promedios horarios reportándose el valor máximo que se haya presentado en el día.
 
 
 
14. VIGILANCIA
 
 
 
14.1
 La Secretaría de Desarrollo Social por conducto de la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente, es la autoridad competente para vigilar el cumplimiento de la presente norma oficial mexicana.
 
 
 
15. SANCIONES
 
 
 
15.1
 El incumplimiento de la presente norma oficial mexicana será sancionado conforme a lo dispuesto por la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, su Reglamento en materia de Prevención y Control de la Contaminación de la Atmósfera y demás ordenamientos jurídicos aplicables.
 
 
 
16. BIBLIOGRAFIA
 
 
 
16.1 
Code of Federal Regulations 40, Part 50, appendix D, revised July 1990, U.S.A. (Código Federal de Reglamentaciones 40, Parte 50, apéndice D, revisado en julio 1990, Estados Unidos de América).
 
17. CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES
 
 
 
17.1
 Esta norma oficial mexicana coincide totalmente con la norma contenida en el Code of Federal Regulations 40, Part 50, appendix D, revised July 1990, U.S.A. (Código Federal de Reglamentaciones 40, Parte 50, apéndice D, revisado en julio 1990, Estados Unidos de América).
 
 
 
18. VIGENCIA
 
 
 
18.1
 La presente norma oficial mexicana entrará en vigor al día siguiente de su publicación en el 
Diario Oficial de la Federación
.
 
 
 
18.2 
Se abroga el Acuerdo por el que se expidió la norma técnica ecológica NTE-CCAM-003/91, publicado en el 
Diario Oficial de la Federación
 el 3 de octubre de 1991.
 
 
 
Dada en la Ciudad de México, Distrito Federal, a los catorce días del mes de octubre de mil novecientos noventa y tres.- El presidente del Instituto Nacional de Ecología, 
Sergio Reyes Lujan.- 
 
Rúbrica.
 
 
 
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