Los costos ocultos de los vacuómetros de mercurio

La opción tradicional para medir con precisión la presión y el vacío siempre fue el uso, desde su invención hace más de 350 años por Evangelista Torricelli, de los instrumentos de vidrio rellenos de mercurio. Estos medidores son de construcción relativamente sencilla y no tienen partes móviles aparte del mercurio en sí, lo que los hace instrumentos extremadamente confiables a menos que, por supuesto, se rompa el vidrio, lo cual ocurre con frecuencia.

El mercurio elemental representa un serio peligro para la salud.
Antiguamente se creía que el mercurio era un elemento seguro porque su toxicidad al ser ingerido es baja, pero el vapor del mercurio líquido es fácilmente inhalable y extremadamente tóxico. A medida que se va evaporando despacio, vuelve a condensarse en forma de una película invisible sobre las superficies. Una vez liberado, el mercurio puede ser extremadamente difícil y costoso de limpiar. Además, está el costo constante de controlar que se hayan eliminado las menores trazas del metal. Dados los peligros que representa el mercurio, muchos estados están aprobando leyes que prohíben productos que contengan cantidades pequeñas como un gramo (menos de 75µL o dos o tres gotas) de mercurio.¹ Como punto de referencia, una bombilla fluorescente típica de 4 pies de largo puede contener hasta 60 mg de mercurio.²

La limpieza de los derrames de mercurio es costosa

• En Stoughton, Wisconsin, tuvo lugar hace poco un derrame de mercurio de aproximadamente 50 mililitros (1,5 libras) en un laboratorio, cuyo costo estimado de limpieza fue de US$ 65.000.³
• El derrame de una ampolla de mercurio en una escuela de Hartford, Connecticut, en 2001 representó para el distrito escolar un costo de US$ 50.000 por limpieza, control y evaluación de exposición de casi 150 alumnos.⁴

Si bien estos ejemplos pueden parecer extremos, es común que los costos de limpieza superen los US$ 25.000.⁵ Incluso los gastos de limpieza de derrames pequeños de mercurio ascienden a miles de dólares.

Los típicos vacuómetros de mercurio pueden contener desde ¼ de libra hasta cuatro libras del metal. Incluso un vacuómetro de mercurio pequeño y económico normalmente cuesta alrededor de US$ 550. Para uno de los instrumentos más grandes, sólo el costo del mercurio (sin el vacuómetro) está por encima de los US$ 1.000. Dados los peligros del mercurio que se mencionan más arriba, los costos de eliminación de un vacuómetro de mercurio, aunque no se haya roto, puede incrementar considerablemente el precio de compra. Muchas universidades, hospitales y centros de investigación han organizado campañas para eliminar el mercurio del lugar de trabajo, no sólo por cuestiones de seguridad sino también por la responsabilidad que podría acarrear y por los costos de limpieza. Por ejemplo, el laboratorio nacional de Los Alamos implementó un programa oficial no sólo para quitar los instrumentos que contienen mercurio cuando es posible encontrar alternativas, sino también para realizar oficialmente el reemplazo gradual de estos elementos por tubos fluorescentes que no utilicen mercurio.⁶

La alternativa electrónica y segura
Afortunadamente, hay otros medidores alternativos, además de los vacuómetros de mercurio. Para aplicaciones en el “rango de vacío” aproximado—desde la presión atmosférica hasta 1 mbar/torr— los medidores capacitivos son una excelente elección. Estos medidores capacitivos, igual que los de mercurio, miden la presión directamente y pueden proporcionar mediciones muy precisas y reproducibles. Los recientes avances de la tecnología han logrado producir instrumentos con transductores hechos de cerámica de AlO₃ resistente a la corrosión para aplicaciones químicas, así como incrementar el intervalo de medición a otra magnitud, hasta 10^-1 mbar/torr. Casi todas las aplicaciones de laboratorio pueden llevarse a cabo con estos medidores. Los mejores medidores electrónicos combinan pantallas digitales y analógicas, de manera de poder detectar con facilidad cualquier cambio rápido de presión, superando así la limitación que presentan los medidores tradicionales de lectura digital.

Para aplicaciones en el rango de “vacío fino” (entre 1 mbar/torr y 10^-3 mbar/torr), es necesario recurrir a la medición indirecta. Estos instrumentos exhiben mediciones que dependen del gas, en otras palabras, la presión medida será levemente diferente a la presión real, la variación depende del peso molecular del gas. Un medidor Pirani es un excelente ejemplo ya que mide la presión por conductividad térmica. Si bien es algo menos precisa que la tecnología de medición directa, dependiendo de la aplicación, la posibilidad de reproducir las mediciones hechas con un medidor Pirani hacen que sea una variedad adecuada para aplicaciones de presiones muy bajas, tal como 10^-3 mbar/torr.

Resumen
Con la disponibilidad de alternativas electrónicas modernas, tanto desde el punto de vista financiero como del medio ambiente, de ser posible es conveniente reemplazar los medidores. Recuerde, siempre es más costoso esperar a que se rompa el medidor de mercurio para reemplazarlo. ¿Puede hacerse cargo de los riesgos jurídicos, económicos y de salud que puede generar esta demora?

Notas al pie
¹ Fuente Connecticut Department of Environmental Protection (Departamento de Protección del Medio Ambiente de Connecticut)
² Sitio web de Inform, Inc., http://www.informinc.org/fact_P3fluorescentlamps.php#look, con acceso el 23 de agosto de 2005
³ Sitio web de Wisconsin Department of Natural Resources (Departamento de Recursos Naturales de Wisconsin), http://www.dnr.state.wi.us/org/caer/cea/mercury/schoolspills.htm, con acceso el 13 de julio de 2005
⁴ Sitio web de State of Connecticut Department of Environmental protection (Departamento de Protección del Medio Ambiente del Estado de Connecticut), dep.state.ct.us/wst/mercury/mercreport.pdf, con acceso el 13 de julio de 2005
⁵ Sitio web de Youngstown State University Environmental and Occupational Health and Safety (Seguridad y Salud Laboral y del Medio Ambiente de la Universidad Estatal de Youngstown) http://cc.ysu.edu/eohs.bulletins/mercury.htm, con acceso el 11 de julio de 2005
⁶ Los Alamos National Laboratory (Laboratorio Nacional de Los Alamos) 2002 Pollution Prevention Awards (Premios Prevención de la Contaminación 2002), http://www.lanl.gov/orgs/pa/newsbulletin/2002/04/30/finalP2winners.pdf, con acceso el 13 de julio de 2005.