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Trazadores

Experimentos de difusión con trazadores
by

Ernesto Flores Salazar

on 17 October 2012

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Transcript of Trazadores

Trazador Medicina
Diagnóstico y tratamiento de enfermedades.
Estudios metabólicos ó fisiológicos.
Medición de tiempos y volúmenes de circulación de fluidos biológicos.
Biología
Ciclos metabólicos.
Reacciones de intercambio.
Estudios de incorporación y traslocación.
Industria petrolera
Interconexión de yacimientos.
Perfilaje de pozos.
Determinación de volumen y tamaño de yacimientos.
Dinámica de oleoductos. La peculariadad del acuífero kárstico es su heterogeneidad organizada: los huecos, y el propio flujo, se van jerarquizando, por efecto del proceso evolutivo de la karstificación, desde la superficie hasta la surgencia. Áreas de aplicación El trazador ideal Trazado Es un procedimiento experimental tendente a hacer aparente y observable el desplazamiento real del agua subterránea en un acuífero según una o varias trayectorias definidas entre un punto de inyección y uno o varios puntos de detección, por medio de un trazador artificial que marca el agua. Difusión La difusión (también difusión molecular) es un proceso físico irreversible, en el que partículas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente, aumentando la entropía (Desorden molecular) del sistema conjunto formado por las partículas difundidas o soluto y el medio donde se difunden o disuelven. Tipos de trazadores 1. Sólidos en suspensión
2. Químicos solubles
3. Químicos colorantes Es el más utilizado. Presenta gran solubilidad.
Poder colorante fuerte, rojo a verde.
Detectable a bajas concentraciones, 0.01 ppm a simple vista y 0.002 ppm con fluoroscopio.
Es fijado por sustancias orgánicas, carbonosas, arcillas y reacciona con el CO2.
Destruido por la luz, algunas bacterias y óxido férrico.
Utilización fácil y costo relativamente bajo.
Inofensivo para la salud.
Presenta débil retención y buena tasa de restitución en medio kárstico. Función Medio karstico Es un trazador de amplio rango, tanto en pH como salinidad, pudiendo ser utilizado en aguas continentales, marinas y aguas cloradas (potable y residuales tratadas)
Posee una baja adsorción por los sólidos suspendidos por lo que puede ser utilizada en cuerpos de agua con un alto contenido de éstos.
Baja toxicidad para los organismos a concentraciones mayores de 10 ppm, por lo que organizaciones reguladoras como la USEPA1 y la Comunidad Europea (a través de la AESA2) han establecido que este trazador no es tóxico para el ambiente. Poder colorante fuerte, rojo-violeta.
Se utiliza para aguas algo alcalinas.
Es más estable que la fluoresceína a cambios de pH, también presenta más estabilidad frente a la luz y bacterias. Similar sensibilidad de detección.
Muy sensible a las arcillas.
Presenta poca retención en acuíferos kársticos. Puede ser adsorbido a partir de carbón activo.
Es tóxico, da lugar a nitrosaminas cancerígenas en presencia de nitritos.
Su uso debe ser restringido dada su toxicidad. Rodamina B (C28H31N2O3Cl) Uranina o fluoresceína disódica o fluoresceína soluble (C20H10O4Na2) Fácilmente solubles y fácilmente detectables visualmente con fluorímetros o fotocolorímetros.
Gran estructura molecular, lo que favorece su retención.
Principalmente utilizados en acuíferos kársticos, donde suelen presentar buenas tasas de restitución.
Algo deficiente en acuíferos porosos y poco recomendables en arcillosos.
Pueden ocasionar molestias en zonas próximas a la extracción. Nitrito Sódico (NO2Na)
Acido Bórico (BO3H3)
Cloruro de Litio (ClLi)
Cloruro Cálcico (Cl2Ca)
Cloruro Sódico (CINa) La determinación de lodo es dificultosa.
Presenta baja retención en acuíferos kársticos y de intersticios.
No es tóxico a las concentraciones utilizadas.
Su determinación mediante electrodo específico y comparación con estándares llega hasta 10 ppb.
Relativamente inestable en el tiempo y a la luz. No es tóxico.
Acuíferos intersticiales y de fisuras.
Determinable por espectrometría de llama hasta 1 ppb.
Buena tasa de restitución en medio kárstico.
Adecuado en medio poroso.
Útil principalmente en distancias cortas. Hidróxido de Litio monohidratado (LiOH.H2O) Marcadores sólidos en suspensión Ejemplos: Bolas de avena, levaduras (cerveza), granos de almidón, esporas, bacterias, etc. Un trazador ideal será aquél que se mueva a la misma velocidad que el agua, de tal forma que permita determinar el mayor número de factores del flujo. Será por tanto necesario que cumpla las siguientes condiciones:

1. Que sea estable química y biológicamente en el agua ensayada.
2. Que no interaccione ni sea retenido por el terreno; que presente débil absorción y adsorción.
3. Que no altere las características de flujo del acuífero. Acuífero: Sistema Acuífero: Es el conjunto de componentes físicos y geométricos involucrados en el ciclo hidrogeológico que gobierna la existencia de un reservorio de aguas subterráneas. Un acuífero es un conjunto de rocas que contienen y pueden proporcionar agua bajo ciertas condiciones. Evidenciar una relación entre dos o más puntos (aspecto cualitativo).
Ofrecer información que sirva para caracterizar hidrodinámicamente el sector de acuífero visitado por el trazador (aspecto cuantitativo). Trazadores Experimentos de difusión Trazador Difusión Función El trazador ideal Tipos de trazadores Acuífero: Áreas de aplicación Sustancia que al ser añadida al agua puede ser identificada y medida con facilidad al mismo tiempo que es capaz de moverse a la velocidad misma del agua. Estas pueden ser naturales o artificiales. Sustancia que al ser añadida al agua puede ser identificada y medida con facilidad al mismo tiempo que es capaz de moverse a la velocidad misma del agua. Estas pueden ser naturales o artificiales. La difusión (también difusión molecular) es un proceso físico irreversible, en el que partículas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente, aumentando la entropía (Desorden molecular) del sistema conjunto formado por las partículas difundidas o soluto y el medio donde se difunden o disuelven. Evidenciar una relación entre dos o más puntos (aspecto cualitativo).
Ofrecer información que sirva para caracterizar hidrodinámicamente el sector de acuífero visitado por el trazador (aspecto cuantitativo). Un acuífero es un conjunto de rocas que contienen y pueden proporcionar agua bajo ciertas condiciones. Un trazador ideal será aquél que se mueva a la misma velocidad que el agua, de tal forma que permita determinar el mayor número de factores del flujo. Será por tanto necesario que cumpla las siguientes condiciones:

1. Que sea estable química y biológicamente en el agua ensayada.
2. Que no interaccione ni sea retenido por el terreno; que presente débil absorción y adsorción.
3. Que no altere las características de flujo del acuífero. 1. Sólidos en suspensión
2. Químicos solubles
3. Químicos colorantes Medicina
Diagnóstico y tratamiento de enfermedades.
Estudios metabólicos ó fisiológicos.
Medición de tiempos y volúmenes de circulación de fluidos biológicos.
Biología
Ciclos metabólicos.
Reacciones de intercambio.
Estudios de incorporación y traslocación.
Industria petrolera
Interconexión de yacimientos.
Perfilaje de pozos.
Determinación de volumen y tamaño de yacimientos.
Dinámica de oleoductos. Trazado Es un procedimiento experimental tendente a hacer aparente y observable el desplazamiento real del agua subterránea en un acuífero según una o varias trayectorias definidas entre un punto de inyección y uno o varios puntos de detección, por medio de un trazador artificial que marca el agua. Es el conjunto de componentes físicos y geométricos involucrados en el ciclo hidrogeológico que gobierna la existencia de un reservorio de aguas subterráneas. Sistema Acuífero: Medio karstico La peculariadad del acuífero kárstico es su heterogeneidad organizada: los huecos, y el propio flujo, se van jerarquizando, por efecto del proceso evolutivo de la karstificación, desde la superficie hasta la surgencia. 4. Que sea fácil de detectar cualitativa y cuantitativamente, incluso a baja concentración. Ello permitirá el uso de pequeñas cantidades de dicho trazador.
5. Que esté ausente en las aguas naturales o presente en bajas concentraciones.
6. Que no sea tóxico ni molesto para los seres vivos.
7. Que sea fácil de transportar y manejar.
8. Que no contamine permanentemente el terreno o durante un largo período de tiempo, lo cual permitirá la repetición del ensayo. Además... Marcadores sólidos en suspensión Ejemplos: Bolas de avena, levaduras (cerveza), granos de almidón, esporas, bacterias, etc. • Detección óptica por filtración o recuento microscópico.
• Aplicables a conductos kársticos bien desarrollados.
• Su utilidad principal es establecer conexiones hidráulicas.
• Han sido utilizados históricamente. • Detección óptica por filtración o recuento microscópico.
• Aplicables a conductos kársticos bien desarrollados.
• Su utilidad principal es establecer conexiones hidráulicas.
• Han sido utilizados históricamente. Marcadores químicos solubles Marcadores químicos solubles No es tóxico.
Acuíferos intersticiales y de fisuras.
Determinable por espectrometría de llama hasta 1 ppb.
Buena tasa de restitución en medio kárstico.
Adecuado en medio poroso.
Útil principalmente en distancias cortas. Hidróxido de Litio monohidratado (LiOH.H2O) Ioduro Potásico (IK) La determinación de lodo es dificultosa.
Presenta baja retención en acuíferos kársticos y de intersticios.
No es tóxico a las concentraciones utilizadas.
Su determinación mediante electrodo específico y comparación con estándares llega hasta 10 ppb.
Relativamente inestable en el tiempo y a la luz. Ioduro Potásico (IK) Otros ejemplos: Otros ejemplos: Nitrito Sódico (NO2Na)
Acido Bórico (BO3H3)
Cloruro de Litio (ClLi)
Cloruro Cálcico (Cl2Ca)
Cloruro Sódico (CINa) Trazadores químicos colorantes Trazadores químicos colorantes Fácilmente solubles y fácilmente detectables visualmente con fluorímetros o fotocolorímetros.
Gran estructura molecular, lo que favorece su retención.
Principalmente utilizados en acuíferos kársticos, donde suelen presentar buenas tasas de restitución.
Algo deficiente en acuíferos porosos y poco recomendables en arcillosos.
Pueden ocasionar molestias en zonas próximas a la extracción. Es el más utilizado. Presenta gran solubilidad.
Poder colorante fuerte, rojo a verde.
Detectable a bajas concentraciones, 0.01 ppm a simple vista y 0.002 ppm con fluoroscopio.
Es fijado por sustancias orgánicas, carbonosas, arcillas y reacciona con el CO2.
Destruido por la luz, algunas bacterias y óxido férrico.
Utilización fácil y costo relativamente bajo.
Inofensivo para la salud.
Presenta débil retención y buena tasa de restitución en medio kárstico. Uranina o fluoresceína disódica o fluoresceína soluble (C20H10O4Na2) Poder colorante fuerte, rojo-violeta.
Se utiliza para aguas algo alcalinas.
Es más estable que la fluoresceína a cambios de pH, también presenta más estabilidad frente a la luz y bacterias. Similar sensibilidad de detección.
Muy sensible a las arcillas.
Presenta poca retención en acuíferos kársticos. Puede ser adsorbido a partir de carbón activo.
Es tóxico, da lugar a nitrosaminas cancerígenas en presencia de nitritos.
Su uso debe ser restringido dada su toxicidad. Rodamina B (C28H31N2O3Cl) Rodamina WT (RWT) Es un trazador de amplio rango, tanto en pH como salinidad, pudiendo ser utilizado en aguas continentales, marinas y aguas cloradas (potable y residuales tratadas)
Posee una baja adsorción por los sólidos suspendidos por lo que puede ser utilizada en cuerpos de agua con un alto contenido de éstos.
Baja toxicidad para los organismos a concentraciones mayores de 10 ppm, por lo que organizaciones reguladoras como la USEPA1 y la Comunidad Europea (a través de la AESA2) han establecido que este trazador no es tóxico para el ambiente. Rodamina WT (RWT) Otros ejemplos: Eosina
Azul de metileno
Azul de anilina
Fucsina
Piranina Gracias por su atención Ernesto Flores Salazar
Julio García Tulim
José Verde Hernandez Integrantes
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