Densidad óptica de humos y toxicidad de los gases de combustión de materiales

Fundamento

La producción de humo se mide en una cámara cerrada de volumen conocido en la que se expone una probeta a un flujo de calor radiante, con llama piloto o sin ella, mientras un haz de luz atraviesa la cámara y un fotodetector registra la atenuación; de la caída de transmitancia se calcula la densidad óptica específica en función del tiempo, con su máximo y con el tiempo hasta alcanzar valores críticos para la visibilidad. La misma cámara permite extraer los gases y analizarlos: monóxido de carbono, dióxido de carbono, cianuro de hidrógeno, cloruro de hidrógeno, óxidos de nitrógeno y de azufre, determinados por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier en continuo o por tubos y trenes de absorción. Con esas concentraciones se calculan índices de toxicidad convencionales que ponderan cada gas por su peligrosidad y permiten comparar materiales. En cables se usan ensayos específicos de densidad de humos en cámara grande y de acidez y conductividad de los gases, que es lo que decide si un cable se clasifica como de baja emisión de humos y libre de halógenos. La medición del consumo de oxígeno en el calorímetro de cono aporta en paralelo la liberación de calor y la producción de humo de la misma probeta, y es el ensayo de laboratorio más informativo por unidad de esfuerzo.

Matriz (en qué muestra)

Materiales de revestimiento y de mobiliario; cables eléctricos; plásticos y espumas; materiales de interiores de transporte ferroviario y de aeronaves; productos con requisitos de baja emisión de humo

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Cámara de densidad de humos con fuente radiante y sistema fotométrico; calorímetro de cono con analizadores de oxígeno, monóxido y dióxido de carbono y sistema de humo; espectrómetro infrarrojo por transformada de Fourier con celda de gases calefaccionada; cámara grande para ensayo de cables; equipo de acidez de gases.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Gases de calibración; soluciones de absorción y de titulación para acidez; filtros ópticos patrón de densidad; gas de la llama piloto.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Portaprobetas; filtros; trenes de absorción; sistema de extracción; bureta y celdas de medición.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Gases; probetas; filtros; soluciones; consumibles de los analizadores.

Unidad

1 · densidad óptica específica máxima y a tiempos definidos · tiempo hasta densidad óptica crítica (s) · concentración de cada gas (ppm o mg/m³) · índice convencional de toxicidad · acidez y conductividad de los gases

Rango de referencia

Los límites de densidad óptica y de acidez de gases están fijados por las normas de cada aplicación, y son mucho más exigentes en transporte subterráneo y ferroviario que en construcción general

Norma que lo exige

Las normas de protección contra incendios y los códigos de edificación que limitan la producción de humo de los materiales en vías de evacuación y en locales de gran ocupación; las normas de material rodante ferroviario y de subterráneos sobre comportamiento al fuego de interiores; las normas sobre cables de baja emisión de humos y libres de halógenos; las especificaciones aeronáuticas sobre interiores

Norma que describe la técnica

Las normas nacionales e internacionales de ensayo de densidad de humos en cámara cerrada y de análisis de gases de combustión; las normas de calorimetría de cono; las normas de ensayo de humos y de acidez de gases para cables; las normas ferroviarias y de transporte sobre clasificación del comportamiento al fuego de interiores

Edición y vigencia de la norma

Normas de densidad de humos y de análisis de gases de combustión vigentes

Volumen de muestra

Destructivo. Probetas pequeñas, de decenas de gramos por ensayo

Conservación y transporte

El sistema óptico se verifica con filtros patrón de densidad conocida antes de cada serie, y las ventanas se limpian entre ensayos: el hollín depositado del ensayo anterior se suma al del actual y sobreestima el humo. Las probetas se acondicionan a humedad y temperatura normalizadas. Las líneas de muestreo de gases se mantienen calefaccionadas para que los gases ácidos y el cianuro no condensen antes de llegar al analizador, que es el error que más subestima la toxicidad. El ensayo se hace bajo extracción y con protección respiratoria disponible.

Límite de detección típico

Los analizadores infrarrojos detectan los gases de interés en el orden de partes por millón

Incertidumbre típica

Del orden del 10 al 20 % en densidad óptica específica y del 10 al 30 % en las concentraciones de gases traza

Área

Materiales/industrial; Higiene y seguridad; Construcción

Fecha de última actualización: 10/9/2026