norma ne-en 1278 españolefinde.com/descargas/une-en_1278=2010.pdfen 1278:2010 - 6 - introducciÓn...

norma español

TÍTULO Produ

destin Ozono Chemicals Produits c

CORRESPONDENCIA Esta nor

OBSERVACIONES Esta nor

ANTECEDENTES Esta no

cuya Se

Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 46673:2010

LAS OBSE

© AENOR 2010 Reproducción prohibida

Génova, 628004 MADRID-Españ

la U

uctos químicos utilizados en el tratamnada al consumo humano

o

s used for treatment of water intended for human consumption. Ozone

chimiques utilisés pour le traitement de l'eau destinée à la consommat

rma es la versión oficial, en español, de la Norma Europ

rma anula y sustituye a la Norma UNE-EN 1278:1999.

rma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTecretaría desempeña AENOR.

ERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

[email protected]

ña www.aenor.esTel.: 902 Fax: 913

UNE-EN 1278

Noviembre 2010

miento del agua

e.

tion humaine. Ozone.

pea EN 1278:2010.

TN 77 Medio ambiente

22 Páginas

102 201 104 032

Grupo 15

AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A EFFICIENT INDUSTRIAL DESIGNLicencia para un usuario - Copia y uso en red prohibidos

S


NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

EN 1278Abril 2010

ICS 71.100.80 Sustituye a EN 1278:1998

Versión en español

Productos químicos utilizados en el tratamiento del agua destinada al consumo humano

Ozono

Chemicals used for treatment of water intended for human consumption. Ozone.

Produits chimiques utilisés pour le traitement de l'eau destinée à la consommation humaine. Ozone.

Produkte zur Aufbereitung von Wasser für den menschlichen Gebrauch. Ozon.

Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2010-02-28. Los miembros de CEN están sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales pueden obtenerse en el Centro de Gestión de CEN, o a través de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada al Centro de Gestión, tiene el mismo rango que aquéllas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalización de los países siguientes: Alemania, Austria, Bélgica, Bulgaria, Chipre, Croacia, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumanía, Suecia y Suiza.

CEN COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN

European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung

CENTRO DE GESTIÓN: Avenue Marnix, 17-1000 Bruxelles

© 2010 CEN. Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CEN.


EN 1278:2010 - 4 -

ÍNDICE

Página PRÓLOGO .............................................................................................................................................. 5 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 6 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ............................................................................. 6 2 NORMAS PARA CONSULTA ............................................................................................. 6 3 DESCRIPCIÓN ...................................................................................................................... 6 3.1 Identificación .......................................................................................................................... 6 3.2 Formas comerciales ................................................................................................................ 7 3.3 Propiedades físicas ................................................................................................................. 7 3.4 Propiedades químicas............................................................................................................. 8 4 CRITERIOS DE PUREZA .................................................................................................... 9 4.1 Generalidades ......................................................................................................................... 9 4.2 Composición del producto comercial .................................................................................... 9 4.3 Impurezas y subproductos principales ................................................................................. 9 4.4 Parámetros químicos ............................................................................................................ 10 5 MÉTODOS DE ENSAYO ................................................................................................... 10 5.1 Muestreo ................................................................................................................................ 10 5.2 Análisis .................................................................................................................................. 10 6 ETIQUETADO. TRANSPORTE. ALMACENAMIENTO .............................................. 12 6.1 Modo de distribución ........................................................................................................... 12 6.2 Etiquetado de seguridad y riesgo conforme a las directivas de la UE4) ........................... 13 6.3 Reglamentaciones y etiquetado de transporte ................................................................... 13 6.4 Marcado ................................................................................................................................ 13 6.5 Estabilidad ............................................................................................................................ 13 ANEXO A (Informativo) INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL OZONO ............................. 14 A.1 Origen .................................................................................................................................... 14 A.2 Utilización ............................................................................................................................. 15 A.3 Métodos de control operacional .......................................................................................... 16 ANEXO B (Normativo) REGLAS GENERALES RELATIVAS A LA SEGURIDAD .............. 20 B.1 Reglas de seguridad relativas a la manipulación y uso del producto ............................... 20 B.2 Procedimientos de emergencia ............................................................................................ 20 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 21


- 5 - EN 1278:2010

PRÓLOGO

Esta Norma EN 1278:2010 ha sido elaborada por el Comité Técnico CEN/TC 164 Suministro de agua, cuya Secretaría desempeña AFNOR. Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicación de un texto idéntico a ella o mediante ratificación antes de finales de octubre de 2010, y todas las normas nacionales técnicamente divergentes deben anularse antes de finales de octubre de 2010. Se llama la atención sobre la posibilidad de que algunos de los elementos de este documento estén sujetos a derechos de patente. CEN y/o CENELEC no es(son) responsable(s) de la identificación de dichos derechos de patente. Esta norma anula y sustituye a la Norma EN 1278:1998. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, están obligados a adoptar esta norma europea los organismos de normalización de los siguientes países: Alemania, Austria, Bélgica, Bulgaria, Chipre, Croacia, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumanía, Suecia y Suiza. Las diferencias entre esta edición y la Norma EN 1278:1998 son editoriales con el objetivo de armonizar el texto con otras normas de esta serie.


EN 1278:2010 - 6 -

INTRODUCCIÓN

En lo que respecta a los potenciales efectos desfavorables del producto contemplado en esta norma sobre la calidad de las aguas destinadas a consumo humano: 1) esta norma no proporciona ninguna información relativa a las posibles restricciones en la utilización del producto en

cualquiera de los Estados Miembros de la UE o de la AELE;

2) se debería tener en cuenta que a la espera de criterios europeos verificables, permanecerán en vigor las reglamenta-ciones nacionales actualmente existentes sobre la utilización y/o las características de este producto.

NOTA La conformidad con esta norma europea no confiere o implica aceptación o aprobación del producto en ningún Estado Miembro de la UE o

la AELC. El uso del producto cubierto por esta norma europea está sujeto a la reglamentación o al control de las Autoridades Nacionales. 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN

Esta norma europea es aplicable al ozono utilizado para el tratamiento del agua destinada al consumo humano. En ella se describen las características del ozono y se especifican los requisitos y los métodos de análisis correspondientes al ozono. Así mismo, proporciona información sobre su uso en el tratamiento del agua. 2 NORMAS PARA CONSULTA

Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta). EN ISO 3696 Agua para uso en análisis de laboratorio. Especificación y métodos de ensayo. (ISO 3696:1987). 3 DESCRIPCIÓN

3.1 Identificación 3.1.1 Nombre químico

Ozono. 3.1.2 Sinónimo o nombres comunes

Ninguno (en ocasiones se ha denominado erróneamente como "variedad alotrópica del oxígeno"). 3.1.3 Peso molecular relativo

48. 3.1.4 Fórmula empírica

O3. 3.1.5 Fórmula química

O3. 3.1.6 Número de registro CAS1)

10028-15-6.

1) Chemical Abstracts Service Registry Number.


- 7 - EN 1278:2010

3.1.7 Referencia EINECS2)

No aplicable.

3.2 Formas comerciales

El ozono se genera en el lugar de utilización o en las proximidades del mismo.

3.3 Propiedades físicas 3.3.1 Aspecto

Gas azulado, el líquido es azul oscuro. NOTA Débil absorción en la zona del visible, entre 435 nm y 475 nm. 3.3.2 Densidad

Gas: 2,144 kg/m3 a TPN (Temperatura y Presión Normal, 273 K y 101,3 kPa); Líquido: 1,574 g/cm3 a − 183 ºC; Sólido: 1,728 g/cm3. 3.3.3 Coeficiente de partición gas-líquido

La tabla 1 recoge los valores de solubilidad (S) en agua pura, expresados en gramos por metro cúbico de agua por gra-mo por metro cúbico de gas a 101,3 kPa.

Tabla 1 − Coeficiente de partición gas-líquido entre agua y la fase gaseosa

Temperatura del agua

ºC

Solubilidad 3

23

g / m H OS, eng / m gas

0 0,64 5 0,5 10 0,39 15 0,31 20 0,24 25 0,19 30 0,15 35 0,12

NOTA 1 En la bibliografía se aporta una revisión reciente de los datos publicados. Véanse [2], [3] y [4]. NOTA 2 S es una relación, no una concentración absoluta. 3.3.4 Presión de vapor

La presión de vapor del ozono en función de la temperatura se indica en la tabla 2. 2) European Inventory of Existing Commercial Chemical Substances.


EN 1278:2010 - 8 -

Tabla 2 − Presión de vapor

Temperatura ºC

Presión de vapor kPa

− 183 0,0147

− 180 0,028

− 170 0,188

− 160 0,897

− 150 3,306

− 140 9,892

− 130 25,331

− 120 56,928

− 110 115,322

− 100 2 139,079 3.3.5 Punto de ebullición a 100 kPa3)

− 112 ºC. NOTA Calor de vaporización: 681 kJ/m3 a TPN. 3.3.6 Punto de fusión

− 196 ºC. 3.3.7 Calor específico (líquido)

No aplicable. 3.3.8 Viscosidad (dinámica)

0,004 2 Pa.s a − 195 ºC; 0,001 55 Pa.s a − 183 ºC. 3.3.9 Temperatura crítica

− 12,1 ºC. 3.3.10 Presión crítica

5 460 kPa. 3.3.11 Dureza mecánica

No aplicable.

3.4 Propiedades químicas

El ozono es un oxidante fuerte. Los potenciales redox estándar a 25 ºC son:

3) 100 kPa = 1 bar.


- 9 - EN 1278:2010

( HoE - valores en voltios):

O3 + 2H+ + 2e- → O2 + H2O H

oE 2,07 V= (1) O3 + H2O + 2e- → O2 + 2OH- H

oE 1,24 V= (2) OHº + H+ + e- → H2O H

oE 2, 42 V= (valor calculado) (3) Si el pH se incrementa en una unidad, los valores de EH deben disminuirse en 30 mV por electrón transferido. A 100 kPa, 25 ºC y pH igual a 7, los valores de EH, con respecto al electrodo normal de hidrógeno, pasan a ser: O3 (1) = 1,66 V; O3 (2) = 0,82 V; OHº (3) = 2,21 V. En el tratamiento del agua, la mayoría de las reacciones directas del ozono son ciclo-adiciones dipolares y sustituciones elec-trófilas. Además, el ozono puede dar lugar, en agua, a la formación de radicales como el OHº: (O3 + H2O → 2 OHº + O2). El radical OHº es un oxidante generalmente fuerte. 4 CRITERIOS DE PUREZA

4.1 Generalidades

Esta norma europea especifica los requisitos mínimos de pureza para el ozono utilizado para el tratamiento del agua destinada al consumo humano. Se han establecido límites para las impurezas comúnmente presentes en el producto. Dependiendo de la materia prima y del proceso de fabricación, pueden estar presentes otras impurezas y, si es así, se le debe notificar al usuario y, cuando sea necesario, a las autoridades pertinentes. NOTA Los usuarios de este producto deberían revisar las reglamentaciones nacionales para clarificar si es de la pureza apropiada para el tratamiento

del agua destinada al consumo humano, teniendo en cuenta la calidad del agua de partida, la dosis requerida, contenido de otras impurezas y aditivos utilizados en el producto no evidenciados en la norma del producto.

Se han establecido límites para aquellas impurezas que puedan encontrarse en cantidades significativas como conse-cuencia del proceso de producción habitual y de las materias primas utilizadas. Si el proceso de producción o las mate-rias primas originan la aparición de otras impurezas, subproductos o aditivos en cantidades significativas, debe ser noti-ficado al usuario.

4.2 Composición del producto comercial

El ozono puede obtenerse a partir de aire, de oxígeno o de aire enriquecido en oxígeno. Los rangos de concentración típicos que pueden obtenerse con aire están comprendidos entre 15 g/m3 y 45 g/m3 (TPN) y, con oxígeno, entre 40 g/m3 y 200 g/m3 (TPN). La concentración (en gramos por metro cúbico TPN) en las condiciones nominales de operación de los generadores de-be definirse en los documentos de licitación.

4.3 Impurezas y subproductos principales

Véase el apartado A.3.2


EN 1278:2010 - 10 -

4.4 Parámetros químicos NOTA En lo que concierne a esta norma, se consideran “parámetros químicos” los definidos en la Directiva del Consejo 98/83/CE del 3 de noviem-

bre de 1998 relativa a la calidad del agua destinada al consumo humano. Véase [1]. Ninguno de los parámetros químicos referidos en la Directiva 98/83/CEE está presente en el ozono gas. Los pesticidas y los hidrocarburos aromáticos policíclicos no son subproductos de los procesos de fabricación del ozono. 5 MÉTODOS DE ENSAYO

5.1 Muestreo

La generación de ozono se basa, generalmente, en un proceso continuo con flujo de gas en modo de presión positiva. El muestreo de un volumen dado se controla mediante un flujómetro volumétrico y los volúmenes deben expresarse a Temperatura y Presión Normales (TPN). En los procedimientos de control en continuo, la salida de gas muestreado debe efectuarse al aire libre o bien se debe controlar la presión de gas y corregir los resultados en función de la presión. Las conducciones de muestreo deben ser de acero inoxidable (véase la tabla A.1) o de un material polifluorcarbonado resistente al ozono. La transferencia de gas desde el punto de muestreo al analizador debe efectuarse en un tiempo infe-rior a 1 min. Las concentraciones de ozono en un gas se expresan en g/m3 (TPN), o en kg/m3 (TPN), y para trazas en cm3/m3

(equivalentes a ppm como fracción volumétrica). NOTA 1 g/m3 (NTP) es igual a 466,4 × 10-6 (fracción volumétrica) y a 0,069 9% (fracción másica) en oxígeno o 0,077 3% (m/m) en aire). NOTA 2 Para las concentraciones habituales de aproximadamente 20 g/m3 (TPN), el efecto de la diferencia de las densidades de gas entre el ozono

y la mezcla oxígeno-nitrógeno es despreciable. No es éste el caso cuando se generan concentraciones más elevadas de ozono, tales como las generadas, por ejemplo, a partir del oxígeno.

5.2 Análisis 5.2.1 Generalidades

Este método concierne a la determinación del ozono en aire, oxígeno u otros gases de producción. El método es directa-mente aplicable para concentraciones de ozono en el rango comprendido entre 1 g/m3 y 200 g/m3 (TPN). 5.2.2 Fundamento

Valoración iodométrica directa. 5.2.3 Reactivos

Todos los reactivos deben ser de calidad analítica reconocida y el agua utilizada debe ser de calidad 2 conforme a la Norma EN ISO 3696. 5.2.3.1 Yoduro de potasio (KI), solución tamponada. Solución de yoduro de potasio (KI) de 20 g/l con una solución de hidrógeno fosfato de sodio (Na2HPO4. 2 H2O) de 7,3 g/l y una solución de dihidrógeno fosfato de potasio (KH2PO4) de 3,5 g/l. 5.2.3.2 Tiosulfato de sodio, solución valorada, c(Na2S2O3) = 0,1 mol/l. 5.2.3.3 Ácido sulfúrico, solución de 9 mol/l.


- 11 - EN 1278:2010

5.2.3.4 Yodato de potasio (KIO3), en polvo. 5.2.3.5 Yoduro de potasio (KI), cristalino. 5.2.3.6 Ácido clorhídrico, solución valorada c(HCl)=0,1 mol/l o ácido sulfúrico, solución valorada c(H2SO4) = 0,05 mol/l. 5.2.3.7 Indicador de almidón - yoduro de cinc (ZnI2)

Se dispersan 4 g de almidón en un poco de agua y se añade esta dispersión a una solución de 20 g de cloruro de cinc (ZnCl2) en 100 ml de agua. La solución se lleva a ebullición hasta que el volumen se haya reducido a 100 ml y final-mente se diluye a 1 l a la vez que se añaden 2 g de yoduro de ZnI2. 5.2.3.8 Calibrado del tiosulfato de sodio 5.2.3.8.1 Reacciones: 5 KI + 5 H+ → 5 HI + 5 K+ (4) KIO3 + H+ → HIO3 + K+ (5) HIO3 + 5 HI → 3 I2 + 3 H2O (6) 3 I2 + 6 S2O3

2- → 6 I- + 3 S4O62- (7)

5.2.3.8.2 Determinación Se añaden 0,05 g de yodato de potasio (5.2.3.4) y 0,5 g de yoduro de potasio (5.2.3.5) a 50 ml de agua y se completa con otros 50 ml de agua, todo ello en un matraz Erlenmeyer. Una vez mezclado, se añaden 10 ml de solución valorada de ácido (5.2.3.6). El yodo formado se valora inmediatamente con la solución de tiosulfato de sodio (5.2.3.2). 5.2.3.8.3 Cálculo La concentración de la solución de tiosulfato de sodio, ct, expresada en moles por litro, viene dada por:

at

t

c Vc

V×

= (8)

donde ca es la concentración, en moles por litro, del ácido (5.2.3.6); V es el volumen, expresado en mililitros, del ácido (5.2.3.6); Vt es el volumen, expresado en mililitros, de la solución de tiosulfato de sodio utilizada. 5.2.4 Aparatos

Material de uso habitual en el laboratorio. 5.2.5 Procedimiento 5.2.5.1 Se transfiere la solución de yoduro de potasio (200 ml) a un frasco lavador de gases clásico, de modo que se obtenga una altura de líquido de entre 10 cm y 15 cm. No es recomendable la utilización de difusores de vidrio fritado. 5.2.5.2 Se conecta en serie un segundo frasco lavador de seguridad, idéntico al primero, para controlar la transferen-cia y la reacción del ozono.


EN 1278:2010 - 12 -

5.2.5.3 En caso de que el ozono se produzca a partir de aire, se difunde el gas que contiene el ozono, con un flujo de aproximadamente 1 l/min, durante el tiempo necesario para que pase aproximadamente 1 mmol de ozono (0,048 g). En caso de gases que contengan concentraciones de ozono más elevadas (de 100 g/m3 a 200 g/m3 TPN), se ajusta el flujo de gas para que se produzca el paso de aproximadamente 1 mmol de ozono. 5.2.5.4 Se valora el yodo formado en los frascos lavadores con la solución valorada de tiosulfato de sodio (5.2.3.2) in-mediatamente después de acidificar con al menos 5 ml de la solución ácida (5.2.3.3). Se valora hasta obtener una colo-ración amarillo pálido y a continuación se añaden 0,5 ml de indicador de almidón (5.2.3.7), se completa la valoración y se anota el resultado. 5.2.6 Expresión de resultados

La concentración de ozono, C, expresada en gramos por metro cúbico (TPN) viene dada por la siguiente ecuación:

t 24V cC

v× ×

= (9)

donde V es el volumen, expresado en litros, de la solución de tiosulfato de sodio utilizada; ct es la concentración, en moles por litro, de la solución valorada de tiosulfato de sodio; v es el volumen de gas que ha pasado por la entrada de los frascos, expresado en metros cúbicos (TPN). 5.2.7 Precisión

El límite de detección es igual a 0,1 g/m3 (TPN). La desviación estándar es igual a 0,03 g/m3 (TPN), en caso de que el ozono se produzca a partir de aire a una concentración nominal de 20 g/m3 (TPN). Para gases con concentraciones de ozono más elevadas (de 100 g/m3 a 200 g/m3 (TPN)), la desviación estándar es igual al 1% del valor medido. Los erro-res en las medidas del flujo de gases y de la presión tienen que tenerse en cuenta. 5.2.8 Precauciones 5.2.8.1 Todo el material de transferencia aguas arriba y de reducción de presión debe estar fabricado con materiales que no reaccionen con el ozono, por ejemplo vidrio o politetrafluoretileno (PTFE)). 5.2.8.2 Los sistemas de transferencia y de difusión de gas deben estar provistos de una salida libre a presión am-biente. 5.2.8.3 Todos los flujos de gases deben expresarse a TPN (es decir a 273 K y 101,3 kPa). 5.2.8.4 Los flujos de gases deben medirse con una precisión del 1% (es recomendable utilizar un flujómetro volumé-trico o de burbuja). 6 ETIQUETADO. TRANSPORTE. ALMACENAMIENTO

6.1 Modo de distribución

Para el almacenamiento local de corta duración (almacenamiento tampón) y para el reciclado de los gases de produc-ción, es preferible el acero inoxidable. Debe evitarse la utilización de aleaciones que contengan magnesio. El aluminio fundido es adecuado y el cloruro de polivinilo (PVC) (duro, estándar 16 bar) puede resultar conveniente, si el contenido de plastificante es bajo, pero ciertas formulaciones pueden sufrir envejecimiento cuando se exponen a altas concentra-ciones de ozono. Los materiales plásticos o de caucho, como por ejemplo las juntas, deben ensayarse específicamente para conocer su resistencia al ozono.


- 13 - EN 1278:2010

6.2 Etiquetado de seguridad y riesgo conforme a las directivas de la UE4)

El ozono se genera in-situ, por tanto, a la fecha de publicación de esta norma, no se aplica etiquetado de seguridad y riesgos, exceptuando las instrucciones de seguridad en vigor de los usuarios. NOTA El anexo I de la Directiva 67/548/CEE sobre clasificación, empaquetado y etiquetado de sustancias peligrosas y sus correcciones y adapta-

ciones en la Unión Europea contiene una lista de sustancias clasificadas por la UE. La persona responsable de la comercialización, debería clasificar las sustancias que no estén en este anexo I según sus propiedades intrínsecas siguiendo el criterio de la Directiva.

6.3 Reglamentaciones y etiquetado de transporte

A la fecha de publicación de esta norma, el ozono no se transporta.

6.4 Marcado

El ozono se genera in-situ, por tanto no requiere marcado.

6.5 Estabilidad 6.5.1 La temperatura puede influir sobre la velocidad de descomposición (véase [8]). 6.5.2 La auto-descomposición del ozono tiene una cinética de primer orden. 6.5.3 En un gas de producción seco a 100 kPa y 298 K, el tiempo de vida media del ozono es superior a las 2 h. 6.5.4 Cuando está disuelto en agua, el tiempo de vida media del ozono está en el rango de 20 min a 30 min, en función de la composición mineral del agua. La presencia de sustancias orgánicas reactivas puede implicar la descomposición del ozono por reacción. En estos casos, las reacciones son generalmente de segundo orden. 6.5.5 La descomposición se acelera en solución alcalina. Un valor típico de la constante de cinética global de pseudo primer orden es

k1 = 2 × 10-2 · s-1 (a un pH = 10 y una alcalinidad del orden de 10-2 mol/l a 10-4 mol/l). 6.5.6 La descomposición del ozono se produce igualmente por procesos sinérgicos (denominados "Procesos de Oxida-ción Avanzada"), que implican ozono junto con peróxido de hidrógeno, radiación UV o catalizadores.

4) Véase [9].


EN 1278:2010 - 14 -

ANEXO A (Informativo)

INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL OZONO A.1 Origen

A.1.1 Materias primas

El ozono se obtiene habitualmente mediante procesos que implican la disociación del oxígeno molecular contenido en el aire, en oxígeno o en mezclas aire-oxígeno, para formar los radicales de oxígeno capaces de combinarse con el oxíge-no molecular y formar el ozono. La concentración de hidrocarburos debería minimizarse en el gas de producción. En presencia de una concentración de hidrocarburos en el aire del 1% en fracción volumétrica la producción de ozono es prácticamente nula y la reducción en el rendimiento de la producción es lineal con respecto a la concentración de hidrocarburos en el gas de producción. En los gases de producción, el límite recomendado para el contenido de hidrocarburos (expresado como metano) es de 15 × 10-6 (fracción volumétrica). Esto debería revisarse ocasionalmente cuando se genera y se utiliza oxígeno criogéni-co en áreas con contaminación industrial del aire ambiente (para un método analítico opcional, véase A.3.3, índice de metano).

A.1.2 Proceso de fabricación

Actualmente, el método más utilizado para la fabricación del ozono es la descarga eléctrica silenciosa, también denomi-nada descarga corona, en la que los electrones se utilizan como fuente de energía para la disociación del oxígeno conte-nido en el gas de producción seco (punto de rocío inferior a − 50 ºC). En aire, 1 g/m3 (TPN) corresponde a 0,020 8 mol/m3 o a una fracción másica del 0,077 3%; en oxígeno, 1 g/m3 (TPN) corresponde también a 0,020 8 mol/m3 o a una fracción másica del 0,069 9%.

A.1.3 Materiales adecuados para el contacto con ozono

Es recomendable la utilización de acero de calidad alta (al molibdeno) por su resistencia frente a la corrosión (véase la tabla A.1). A la fecha de publicación de esta norma, no existe ningún documento europeo relativo a este tema. La tabla A.1 establece, a título indicativo, una comparación entre las gamas (consideradas como equivalentes) de aceros inoxidables definidos por las normas de Bélgica, Francia, Alemania, Suecia y el Reino Unido con objeto de servir de ayuda para los usuarios en los problemas de equivalencia. No obstante, hay que tener presente que esta información es únicamente de carácter general dado que interfieren nume-rosos factores: condiciones de empleo, tratamiento térmico, naturaleza y dimensiones del producto. Por tanto, es conve-niente que el usuario consulte a los organismos competentes para obtener información complementaria.


- 15 - EN 1278:2010

Tabla A.1 − Correspondencia entre los códigos de aceros inoxidables aplicables al ozono (1996)

Bélgica Francia Alemania Suecia Reino Unido

316 Z6 CND 17.11 1.4401 2347 316 S 31

316 Z6 CND 17.12 1.4436 2343 316 S 33

316 L Z2 CND 17.12 1.4404 2348 316 S 13

316 L Z2 CND 17.13 1.4435 2353 316 S 13

316 Ti Z6 CND 17.12 1.4571 2350 320 S 31 A.2 Utilización

A.2.1 Función

El ozono se utiliza en el tratamiento del agua para la desinfección, la mejora de la calidad organoléptica general del agua, la eliminación del hierro y el manganeso, la eliminación del color, la oxidación avanzada de contaminantes persis-tentes y como reactivo para favorecer la coagulación.

A.2.2 Forma en la que se utiliza

El ozono se genera en el lugar de empleo o en sus proximidades y se aplica mezclado en el gas de producción.

A.2.3 Dosis de tratamiento

La dosis de tratamiento es variable en función de la calidad del agua y del objetivo del tratamiento. Las líneas directrices generales son las siguientes: a) para la desinfección, incluyendo la inactivación de virus y parásitos, se aplica una dosis tal que se obtenga una con-

centración residual de 0,4 mg/l después de un tiempo de contacto de 4 min a 6 min. Con este tratamiento se logran satisfacer otros parámetros generales de aceptabilidad, como el color, el sabor y el olor. En aguas tratadas, la dosis necesaria de ozono se encuentra generalmente comprendida en el rango entre 2 mg/l y 4 mg/l;

b) para la iniciación del tratamiento biológico, una regla preliminar es considerar una dosificación de 0,2 mg a 0,3 mg

de ozono por miligramo de carbono orgánico total; c) para la oxidación del hierro y manganeso, la dosis requerida puede determinarse a partir de la estequiometría de las

reacciones, que ha de completarse con el consumo de ozono debido a otros componentes del agua; d) para favorecer la coagulación, la dosis necesaria no supera generalmente 1 mg/l y debería evitarse una dosificación

en exceso. En todo caso, es recomendable realizar una evaluación preliminar mediante estudios de laboratorio y, si es posible, un ensayo piloto.

A.2.4 Modo de aplicación

El ozono se aplica por inyección en el agua bajo la forma de una mezcla de gases. Todas las técnicas para la transferen-cia de masa de un gas a un líquido son potencialmente aplicables para la ozonización. Las técnicas más empleadas actualmente para el tratamiento del agua potable son la difusión mediante elementos porosos, inyectores, turbinas de dispersión y torres de contacto con relleno.


EN 1278:2010 - 16 -

A.2.5 Efectos secundarios

El ozono puede originar subproductos de oxidación. Los productos de reacción son más fácilmente asimilables y, por tanto, estimulan el crecimiento biológico. Bajo ciertas condiciones, puede darse una formación limitada de trihalometa-nos bromados y de bromato en la ozonización de un agua rica en bromuro. (Véanse las referencias [2], [3] y [4] para una mayor información).

A.2.6 Eliminación del exceso de producto

El ozono se auto-descompone en el agua. Por tanto, a las dosis habitualmente aplicadas, no se requiere generalmente ningún proceso de eliminación. Cuando el agua se consume inmediatamente después de su tratamiento, es preferible airear el agua ozonizada mediante, por ejemplo, cascadas u otros procedimientos de desgasificación de la concentración residual. La eliminación del ozono residual en el agua puede lograrse igualmente mediante la filtración a través de car-bón activo granulado. Se debería controlar el exceso de ozono en los gases de escape. Las tecnologías disponibles actualmente son la descom-posición térmica o catalítica y la adsorción, acompañada o no, de reducción. También son aplicables tecnologías basa-das en la utilización de dióxido de azufre (SO2). A.3 Métodos de control operacional

A.3.1 Medida de la concentración de ozono en el gas de producción mediante absorción UV A.3.1.1 Generalidades

Este método se refiere a la determinación del ozono en aire, oxígeno y otros gases de producción. El rango de concen-tración de ozono está comprendido entre 1 g/m3 y 200 g/m3 (TPN). A.3.1.2 Fundamento

La fuerte absorbancia del ozono a las longitudes de onda comprendidas entre 200 nm y 300 nm (banda de Hartley) se utiliza para la determinación de la concentración del ozono en fase gaseosa. El método depende de la instrumentación pero se basa en la ley de Lambert-Beer relativa a la absorción. El coeficiente de absorbancia molar (logaritmo en base 10) del ozono a 253,7 nm (la longitud de onda emitida por una lámpara de mercurio de baja presión), es de

ε = 3 000 cm-1 mol-1 l, con una incertidumbre del 1%. La absorbancia puede expresarse igualmente en la forma de absorbancia molar (en base 10) por sección transversal, sM,10 = 300 m2/mol. A.3.1.3 Influencia de la presión y la temperatura

Para expresar la concentración medida a la Temperatura Normal (TN) y Presión Normal (PN) (es decir, 273 K y 101,3 kPa) hay que aplicar la siguiente ecuación:

( ) ( ) ( )( )

N

N

T medida PTPN medida

P medida TC C= × × (10)

A.3.1.4 Precisión

Si se utiliza instrumentación de buena calidad, puede obtenerse una precisión del 2%. El método debería calibrarse me-diante el método iodométrico descrito en el apartado 5.2. La precisión relativa de la medida puede verificarse igualmente mediante filtros ópticos de cuarzo calibrados que tengan una densidad óptica (en base 10) de 0,5 a 1,0 a 253,7 nm.


- 17 - EN 1278:2010

A.3.1.5 Precauciones A.3.1.5.1 Es conveniente utilizar exclusivamente materiales resistentes al ozono para las conducciones de transferen-cia de gas. A.3.1.5.2 Debería prestarse particular atención a la ausencia de fugas en los conductos de transferencia de gas. A.3.1.5.3 Es recomendable que la anchura de las células ópticas sea la apropiada para medir una densidad óptica comprendida entre 0,5 y 1,0 con la concentración de ozono prevista. A.3.1.5.4 Es preferible utilizar instrumentos de doble haz. Si se utilizan instrumentos de haz simple, debe instalarse un patrón interno que permita verificar los rangos de transmisión de luz. A.3.1.5.5 Para evitar la destrucción del ozono, el flujo de gases a través de la célula óptica debería ser como mínimo de 1 l/min. A.3.1.6 Información complementaria

Véase [2].

A.3.2 Detección de óxidos de nitrógeno: Índice N2O5 A.3.2.1 Generalidades

En la generación de ozono por descarga eléctrica de alta tensión de un gas que contiene nitrógeno, como por ejemplo el aire, pueden formarse trazas de óxidos de nitrógeno. Este hecho se produce por la disociación del nitrógeno en átomos-radicales que se combinan con los radicales de oxígeno formados en la descarga. Pueden formarse distintos óxidos de nitrógeno de forma transitoria pero, a través de un conjunto de reacciones de equilibrio, los productos finales son: N2O5 → 2 NO2 + 1/2 O2, que son productos estables en presencia de un exceso de ozono. Pueden formarse también tra-zas de ácido nítrico gaseoso por reacción del N2O5 con el vapor de agua, en caso de que se encuentre presente en el gas sometido a la descarga. Operando correctamente, la cantidad de óxidos de nitrógeno, incluyendo al ácido nítrico, expresada como N2O5 es me-nor de 5 g/kg de ozono. Dado que esta cantidad no es significativa para el tratamiento del agua potable, no es necesario establecer un procedimiento analítico de rutina para controlar los óxidos de nitrógeno en los gases de producción del ozono. La formación de óxidos de nitrógeno puede resultar más significativa en caso de un inadecuado secado del aire que pueda conducir a descargas disruptivas en el generador de ozono, o en el caso de sobrecarga de electrones en rela-ción con la concentración de oxígeno disponible en la descarga. Esta situación puede producirse cuando el flujo de gas se ajuste a un valor muy por debajo del diseñado para el generador. En estos casos, así como para estudios generales, puede ser necesaria la determinación del índice de óxidos de nitrógeno. A.3.2.2 Fundamento. La mayoría de los óxidos de nitrógeno tienen bandas de absorción significativas en la zona infrarroja y la mayor parte de estas bandas de absorción no se superponen a las correspondientes al ozono. NO: 5,33 μm (= 1 876 cm-1) ; muy débil en una mezcla O3/aire. NO2: 6,18 μm (= 1 618 cm-1) ; muy débil en una mezcla O3/aire. HNO3 (gas): 5,86 μm (= 1 706 cm-1) correspondiente a la tensión del NO.

7,51 μm (= 1 332 cm-1) correspondiente a una deformación del NO. 7,55 μm (= 1 325 cm-1) correspondiente a una deformación del NO.


EN 1278:2010 - 18 -

N2O5: 5,79 μm (= 1 727 cm-1) correspondiente a la tensión asimétrica (con superposición). 8,02 μm (= 1 247 cm-1) correspondiente a la tensión simétrica.

N2O: 4,5 μm (= 2 222 cm-1) (no existe en la mezcla O3/aire). OZONO: 4,8 μm (= 2 083 cm-1) ; 9,48 μm a 9,6 μm

(= 1 055 cm-1 a 1 042 cm-1) correspondiente a bandas de deformación de valencia.

La longitud de onda seleccionada para la determinación del índice N2O5 es 8,02 μm o 1 247 cm-1. A.3.2.3 Método A.3.2.3.1 Aparatos Espectrómetro infrarojo de doble haz equipado con una célula para gases de flujo continuo, de una longitud de paso óp-tico de 10 cm como mínimo, o provisto de una célula de reflexión múltiple para análisis del gas. A.3.2.3.2 Gases de calibrado Oxígeno, de pureza superior al 99,998% en fracción volumétrica. Nitrógeno que contenga hasta un 10% de argón en fracción volumétrica: pureza (nitrógeno + argon) superior al 99,999 5% en fracción volumétrica. Aire sintético obtenido mezclando un 20% de oxígeno con un 80% de nitrógeno. La mezcla sintética N2O5-NO2 se in-troduce a una concentración de 1,85 g/m3 (TPN) en el aire sintético. A.3.2.4 Precisión

El límite de detección es 0,2 g/m3 (TPN) expresado como N2O5; la desviación estándar es 0,1 g/m3 expresada como N2O5 (TPN). A.3.2.5 Información complementaria

Véanse [6] y [7].

A.3.3 Control analítico del contenido de hidrocarburos en el gas de producción del ozono: Índice de metano A.3.3.1 Generalidades

Pueden existir trazas de hidrocarburos en los gases de producción sometidos a la descarga eléctrica con objeto de produ-cir ozono. Su origen es la contaminación atmosférica del medio ambiente pero también pueden proceder de los materia-les en contacto con el gas, del deficiente funcionamiento de compresores de aire con lubricante, etc. El contenido de hidrocarburos en el gas de producción es importante dado que pueden reducir el rendimiento de la generación. Este hecho es de particular importancia cuando se utiliza oxígeno para la generación de concentraciones altas de ozono. En este caso la concentración límite recomendada es de 15 × 10-6 en fracción volumétrica expresada co-mo "índice de metano". La determinación del contenido de hidrocarburos en el gas de producción de ozono no es un análisis de rutina en la ozonización del agua potable. El método que aquí se describe está enfocado al control ocasional, al desarrollo básico y a proporcionar información de carácter general. A.3.3.2 Fundamento

Determinación de los hidrocarburos mediante detección de ionización de llama.


- 19 - EN 1278:2010

El método es aplicable a muestras puntuales y también sirve como técnica de control en continuo, llevada a cabo tanto con equipos fijos como portátiles. Las condiciones experimentales concretas dependen del equipamiento utilizado. A.3.3.3 El fundamento general consiste en hacer pasar la muestra a través de un mechero de aire y combustible de hi-drógeno-helio (40/60), situado en un detector de ionización. Si se emplea sólo hidrógeno se produce un número muy li-mitado de iones, mientras que en presencia de hidrocarburos en la muestra existe producción de iones. Debido al campo electromagnético que se establece entre el mechero y el colector al aplicar el voltaje de polarización (generalmente el mechero está cargado negativamente y el colector positivamente), se crea una corriente de ionización que, para concen-traciones bajas, es directamente proporcional a la concentración de hidrocarburos en los gases de la llama. A.3.3.4 Calibrado

El sistema debería calibrarse con mezclas de aire-metano o metano-oxígeno. Es necesario el ajuste del "cero" y de los gases de alimentación. A.3.3.5 Precisión

El límite de detección obtenido habitualmente es de 0,05 × 10-6 en fracción volumétrica con una desviación estándar in-ferior a 0,02 × 10-6 en fracción volumétrica. La deriva instrumental de la línea base debería controlarse y es generalmen-te inferior a 0,04 × 10-6 en fracción volumétrica en 24 h. La velocidad de respuesta conviene fijarla de modo que cubra el 95% de la escala completa en 1 s. Los rangos estándar de medida se encuentran entre 0 × 10-6 en fracción volumétrica y 40 × 10-6 en fracción volumétrica.


EN 1278:2010 - 20 -

ANEXO B (Normativo)

REGLAS GENERALES RELATIVAS A LA SEGURIDAD B.1 Reglas de seguridad relativas a la manipulación y uso del producto

El ozono es tóxico por inhalación. El valor umbral límite se define como la concentración media ponderada máxima en los locales de trabajo para una exposición media de 8 h al día. El valor comúnmente adoptado está actualmente fijado en 0,1 × 10-6 en fracción volumétrcia. Se requiere el control en continuo en el aire ambiente. Las instalaciones de ozoniza-ción potencialmente expuestas a fugas de ozono deben tener una ventilación natural y deben activar los equipos de ven-tilación forzada en caso de fuga (véase también [3]). Los riesgos de incendio en los sistemas de generación de ozono que operan en la actualidad son los mismos que los co-rrespondientes a fugas de los sistemas de oxígeno. Riesgos eléctricos: deben aplicarse las normas y códigos de buenas prácticas locales. La licuefacción y evaporación de mezclas que contengan ozono comportan riesgos de explosión. B.2 Procedimientos de emergencia

B.2.1 Primeros Auxilios

Los primeros síntomas de intoxicación son los dolores de cabeza seguidos por una irritación de las vías respiratorias, opresión en el pecho y sensación de asfixia. Las medidas de auxilio consisten en ventilar los locales y evitar esfuerzos físicos innecesarios. En caso de una exposición importante, practicar la respiración artificial y solicitar asistencia médica.

B.2.2 Vertido accidental

En caso de fugas, detener los generadores de ozono y ventilar las instalaciones. En las instalaciones que operan de for-ma permanente, es recomendable proceder a la destrucción del ozono en los gases de escape (véanse [2], [3] y [4]).

B.2.3 Incendio

No existe ningún riesgo específico de incendio relativo al ozono a las concentraciones en las que habitualmente se gene-ra (véase 4.2). Las instrucciones son aquellas aplicables al empleo de gases de producción ricos en oxígeno. En lo que respecta a los riesgos eléctricos, deben aplicarse las normas y códigos de buenas prácticas.


- 21 - EN 1278:2010

BIBLIOGRAFÍA [1] 98/83/EC: Council Directive of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption. [2] Standard Method Nr 01/96 and Nr 002/87 of the International Ozone Association, Secrétariat; 83, avenue Foch,

F 75116 Paris. [3] Ozone et Ozonation des Eaux, (1991) − Ed. Lavoisier-Technique et Documentation; 11, rue Lavoisier, F 75384

PARIS CEDEX 08. [4] Ozone in Water Treatment, Ed. (1991) − AWWARF-CGE, published by Lewis Publishers Inc.; 121 South Main

Street, Chelsea-Michigan (48118 USA). [5] Unit Processes in Drinking Water Treatment, (1992)-Chap. 3 by W.J. Masschelein; published by Marcel Dekker

NY; 270 Madison Avenue - New York City; NY 10016. [6] Ch. Becke, Untersuchungen zur Bildung von Trichloronitromethan bei der Anwendung oxidativer

Wasseraufbereitungs-Verfahren. Thesis Universität Karlsruhe (1983). [7] H. Siebert, Anorganische und allgemeine Chemie, Band VII, page 94; Springer Verlag, Berlin (1966). [8] Processus Unitaires du Traitement de l'Eau potable. Ed CEBEDOC (ISBN − 2 − 87080− 035− 5) − 1996. [9] 67/548/EEC: Council Directive of 27th June 1967 on the approximation of the laws, regulations and

administrative provisions relating to the classification, packaging and labelling of dangerous substances and its amendments and adaptations.


Génova, 6 [email protected] Tel.: 902 102 201 28004 MADRID-España www.aenor.es Fax: 913 104 032


norma ne-en 1278 españolefinde.com/descargas/une-en_1278=2010.pdfen 1278:2010 - 6 - introducciÓn...

Documents