Caracterización del polvo de madera de carpinterías del quindío (colombia) por SEM/EDRXA

Se realizó un muestreo de partículas en aire de acuerdo al método analítico NIOSH 0500 a 10 carpinterías del Quindío (Colombia), con el objetivo de caracterizar y analizar el factor de forma, la composición elemental, el tamaño de partícula y el diámetro equivalente aerodinámico (dea) del polvo de madera. Las partículas se caracterizaron por medio de microscopía electrónica de barrido (SEM) y análisis de energía dispersiva de rayos X (EDXRA). Los resultados del análisis SEM de las partículas mostraron que las fibras con un factor de forma cónica tenían un dae comprendido entre 2.1 y 48.8 μm; la forma de prisma rectangular, de 0.6 a 229.8 μm; la forma cilíndrica, de 1.5 a 48.8 μm, y la forma esférica, de 2.6 a 51.9 μm. En la composición elemental de las partículas mediante el uso de EDXRA, también se observó la presencia de elementos químicos de las pinturas y barnices, tales como Ca, K, Na y Cr, éste último considerado carcinógeno para la salud de los trabajadores. El análisis SEM / EDXRA contribuye de manera significativa al estudio de la caracterización morfológica de las partículas del polvo de madera a fin de comprender sus efectos nocivos en la salud de los carpinteros del Quindío.

Tradicionalmente, la caracterización de partículas se ha limitado a la determinación de la concentración másica. La razón para elegir la masa como un parámetro básico de medida hay que buscarla en su relativa independencia respecto al instrumento utilizado y en la facilidad para ser determinada.

Durante el proceso y manejo de la madera, paneles contrachapados y aglomerados se genera el polvo de aserrín que contiene partículas minúsculas de madera conocidas también con el nombre de virutas. La viruta es un fragmento de material residual con forma de lámina curvada o espiral que es extraído mediante cepillado, lijado u otras herramientas al realizar trabajos sobre madera o metales en forma de dispersión. El polvo formado por dispersión suele ser más irregular, en cuanto a forma y tamaño, que el formado por condensación. Las máquinas emiten partículas, cuyos tamaños varían de acuerdo a la maquina a utilizar desde partículas mayores de 100 μm hasta mm y partículas por debajo de 10 μm, con una velocidad de decenas de metros por segundo. Las partículas de madera muestreadas con diámetros aerodinámicos entre 10-100 μm ha sido la mayor preocupación en el estudio de enfermedades de tracto respiratorio superior, causante del cáncer nasal o enfermedades asociadas a la exposición del polvo de madera.

A mediados del decenio de 1990, la Organización Internacional de Normalización (ISO), el Comité Europeo de Normalización (CEN), y la Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) acordaron las definiciones de partículas de inhalables, torácicas y respirables que penetran y/o depositan en diversos compartimentos del tracto respiratorio del ser humano. La fracción inhalable es equivalente a la cantidad de partículas peligrosas que entrará en la nariz y/o boca. La cantidad de partículas que penetran en el sistema respiratorio más allá de la laringe es la fracción torácica, y la cantidad que depositará dentro de la región de intercambio gaseoso de los pulmones es la fracción respirable.

La mayoría de las propiedades físicas de un sistema de partículas se establecen como valores estadísticos de las propiedades geométricas de partículas, dimensión (tamaño y distribución), forma, y características de la superficie (área específica y porosidad). De estas propiedades, la caracterización del tamaño de partículas y las características de la superficie son de vital interés. Las propiedades para la caracterización de la partícula del polvo de madera vienen determinadas por los siguientes parámetros: tamaño de partícula, densidad de la partícula, morfología. En el análisis morfológico se suele usar el microscopio electrónico para observar las formas, superficie (por replicación) y el análisis de energía dispersiva de rayos X, concentración de partículas en masa y número, composición química de las partículas (Rengliang, 2002).

Según el Particle Atlas de McCrone, la identificación de las fibras de madera es posible a través de la observación de los poros. La diferencia entre las fibras de coníferas y no-coníferas no siempre es fácil. Las células alargadas y con múltiples filas de poros son la única característica reconocida y distintiva. Las fibras alargadas acompañadas de poros corresponden a las fibras de coníferas. Las fibras largas de coníferas son mucho más delgadas que las fibras de no-coníferas. La mayoría de las fibras de no-coníferas son de paredes gruesas, cortas, y tienen una tonalidad variada de amarillo a anaranjado.