Sílice libre cristalina en aire de ambiente laboral por difracción de rayos X

Fundamento

El polvo respirable de muchas industrias contiene sílice cristalina, y la diferencia con el polvo inerte no es de cantidad sino de naturaleza: las partículas de cuarzo, cristobalita y tridimita que llegan al alvéolo desencadenan una fibrosis progresiva e irreversible que ningún tratamiento revierte, de modo que el límite de exposición para la fracción respirable de sílice es dos órdenes de magnitud más bajo que el del polvo total. Medirla exige dos pasos encadenados. Primero el muestreo: se usa un ciclón o un impactador que separa la fracción respirable —la que penetra hasta el alvéolo, definida por una curva de corte con cincuenta por ciento de eficiencia a cuatro micrómetros— y se colecta sobre un filtro de PVC o de éster de celulosa previamente pesado, con bomba de caudal calibrado, durante una jornada completa y sobre el trabajador. Después la determinación: el filtro se pesa para obtener la masa de polvo respirable y luego se analiza por difracción de rayos X, que identifica cada polimorfo por la posición de sus picos característicos y lo cuantifica por la intensidad, o por espectrometría infrarroja por transformada de Fourier, más barata pero con más interferencias. La difracción tiene una dificultad propia que hay que resolver: los minerales que acompañan a la sílice —caolinita, micas, feldespatos— dan picos que se superponen, y por eso se usan varios picos de cada polimorfo y se aplican correcciones por absorción de matriz. El resultado solo significa algo si el caudal de la bomba se verificó antes y después del muestreo y si el tiempo de muestreo cubrió la jornada real.

Analito (qué se busca)

Sílice libre cristalina; cuarzo; cristobalita; tridimita

Matriz (en qué muestra)

Aire de ambiente laboral en canteras, molinos de minerales, fundiciones, cerámicas, vidrierías, obras de construcción, arenado y corte de piedra artificial; filtros de muestreo personal y de área

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Bombas de muestreo personal de caudal constante con su calibrador; ciclones o impactadores para fracción respirable; balanza microanalítica de 1 µg en sala con temperatura y humedad controladas; difractómetro de rayos X; espectrómetro infrarrojo por transformada de Fourier como alternativa; desecador.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Patrones certificados de cuarzo, cristobalita y tridimita respirables; filtros de PVC o de éster de celulosa de porosidad definida; material de referencia de polvo con sílice certificada; agente para la preparación del depósito sobre el portamuestras.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Filtros pesados antes y después en condiciones controladas; planilla con el caudal inicial y final de cada bomba, el tiempo de muestreo y el volumen calculado; registro de la tarea muestreada, del puesto, de las condiciones de ventilación y del uso de protección respiratoria.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Filtros; casetes; patrones; gases del difractómetro.

Unidad

kg/m³ · mg/m³ de sílice libre cristalina respirable · mg/m³ de polvo respirable total · porcentaje de sílice sobre el polvo respirable · polimorfo identificado y su proporción · volumen de aire muestreado y tiempo de la jornada cubierto

Rango de referencia

Si el caudal de la bomba no se verifica al final del muestreo, el volumen de aire es una suposición y la concentración también: una bomba que se frenó a mitad de la jornada da un resultado bajo y perfectamente creíble

Norma que lo exige

La ley de higiene y seguridad en el trabajo y su decreto reglamentario, con los valores límite de exposición para sílice respirable; las resoluciones de la Superintendencia de Riesgos del Trabajo sobre agentes de riesgo y exámenes periódicos; el listado de enfermedades profesionales, que incluye la silicosis; las normas de acreditación del laboratorio de higiene ocupacional

Norma que describe la técnica

Los métodos normalizados de determinación de sílice respirable por difracción de rayos X y por infrarrojo de los institutos de salud ocupacional de referencia; las normas de muestreo de fracción respirable en aire de ambiente laboral; los procedimientos del laboratorio

Edición y vigencia de la norma

Métodos de referencia vigentes de sílice respirable y los procedimientos del laboratorio con su matriz de interferencias declarada

Volumen de muestra

De 400 a 1.000 litros de aire según el caudal del ciclón y la duración de la jornada

Conservación y transporte

Los filtros se acondicionan en desecador antes de cada pesada, y se pesan en la misma sala y con el mismo procedimiento que la tara: la diferencia buscada son microgramos y la humedad ambiente los mueve. Los casetes se transportan cerrados y en posición para que el depósito no se desprenda.

Límite de detección típico

Del orden de 5 a 10 µg de sílice sobre el filtro, que con volúmenes habituales equivale a algunas centésimas de mg/m³

Incertidumbre típica

Del 15 al 30 % relativo, dominada por el muestreo y por la corrección de matriz

Área

Higiene y seguridad; Química analítica

Fecha de última actualización: 23/9/2026