Un detector de material orgánico es un dispositivo de análisis químico capaz de detectar y cuantificar la presencia de compuestos orgánicos en una muestra, en proporciones que pueden ser muy variables, a partir de algunas partes por billón. Dado que la muestra puede estar en estado sólido, líquido o gaseoso, la variedad de métodos y técnicas es grande.
Detección de Carbono orgánico total (COT)
La detección de Carbono orgánico total es la base de la detección de materia orgánica pues todos los compuestos orgánicos contienen carbono.
La medida del Carbono orgánico total (COT) se realiza por diferencia entre el carbono total (CT) y el Carbono inorgánico total (CIT)
COT= CT - CIT
- La medida del carbono total para muestras sólidas (suelos, fangos, sedimentos) y líquidas se realiza mediante combustión catalítica a alta temperatura (con platino) en un horno a 600-1100 °C para convertir el carbono de la muestra en CO2 que posteriormente se mide con un sensor de infrarrojo no dispersivo (NDIR) o con un detector de conductividad térmica (catarómetro), que pueden ser directa o de membrana.1 Equipos como los SKALAR PrimacsATC permiten analizar muestras con concentraciones en carbono desde niveles de ppb a niveles de porcentaje de carbono próximos al 10%.
- El Carbono Inorgánico (CIT) se determina acidificando la muestra para convertir el carbono inorgánico presente (carbonatos, hidrogenocarbonatos) en CO2, que se mide de igual manera por alguno de los dos métodos anteriores.
Algunos ejemplos específicos
- Si la materia orgánica está disuelta, como en muestras de agua potable, se emplean analizadores de carbono orgánico total como el Shimadzu TOC-5050, basado en la combustión y análisis de gases por detector de Infrarrojo No Dispersivo (NDIR).2
- Para la detección de materia orgánica. en el suelo, cuando no se requiere una gran precisión, se pueden emplear experimentos de química en microescala.3
Detectores y técnicas especiales
Detector de fotoionización
Cuando la muestra a analizar está en estado gaseoso, se puede emplear un detector de fotoionización capaces de detectar sustancias volátiles, mediante el uso de fotonesde alta energía (luz ultravioleta). Al ser ionizadas, se genera una corriente eléctrica que depende de los iones formados. esta técnica es muy sensible para sustancias en el rango de unas partes por billón a algunas partes por millón.
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Pueden acoplarse a la salida de un dispositivo de cromatografía de gases.
El Mars Science Laboratory, como sus precursores, los vehículos exploradores de la superficie de Marte Spirit yOpportunity, utiliza un haz láser para volatilizar las muestras de roca sobre las que incide y detectar su composición mediante análisis espectroscópico, que podría contener restos orgánicos si alguna vez hubo vida en Marte, o ésta se encuentra en proceso de formación. También dispone de un detector de neutrones basado en Hidrógeno para detección de agua.
Dispersión de neutrones
Las técnicas nucleares ofrecen una posibilidad no destructiva de detección de materiales orgánicos mediante la dispersión de neutrones. Esta técnica permite medir las densidades de los elementos orgánicos presentes en algunos materiales, independientemente de su estructura, ver [2]. Debido a la naturaleza orgánica de los explosivos y otros materiales ilícitos, se han desarrollado nuevas técnicas de detección, que han sido avaladas por la Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA) y por los países interesados en el proceso de desminado para retirar las minas terrestres enterradas, al finalizar un conflicto bélico.4
Equipos de rayos X con escáner
Algunos organismos emplean equipos de detección de material orgánico compuestos por un equipo de rayos X combinado con un escáner.
Teledetección
A veces no tenemos acceso directo a la muestra, como cuando ésta se encuentra en otro astro. En ese caso se puede emplear un espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo (en inglés, Visual and Infrared Mapping Spectrometer, VIMS) como el que equipa la misión Cassini-Huygens de la NASA que observó las atmósferas y superficies de las lunas de Saturno, Titán o Encelado. Permite detectar dióxido de carbono sólido y compuestos orgánicos sencillos.5
Igualmente, la luz procedente de lejanas estrellas puede ser analizada para detectar ciertas longitudes de onda presentes en el espectro de emisión, (o ausentes en el espectro de absorción) que servirían para comprobar la existencia de ciertas moléculas o iones en las regiones de donde procede dicha luz, o por donde ha pasado.
Dilatómetro es un instrumento científico para medir el cambio del volumen. Son instrumentos utilizados para medir la expansión/contracción relativa de sólidos en diferentes temperaturas.
Un uso familiar de dilatómetro es el termómetro de mercurio, en el cual el cambio en el volumen de la columna del líquido se lee de una escala graduada. Porque el mercurio tiene una expansión termal bastante constante sobre gamas de temperaturas normales, los cambios de volumen se pueden relacionar directamente con la temperatura.
La expansión térmica es definida por: 
es así como su definición termodinámica es también un parámetro importante de la ingeniería.
El dilatómetro es un instrumento que permite estudiar la dilatación lineal de un metal determinado. Aunque carente de gran precisión, compara la dilatación de diferentes metales. Generalmente se utilizaban acero, cobre y bronce. Para que el metal se calentara se empleaba un mechero de alcohol cuyas llamas incidían directamente en la muestra a observar. Al variar su longitud por el calor, empujaba un resorte que hacía girar la aguja indicadora sobre la graduación.
El dilatómetro siempre estuvo presente en los gabinetes de física desde el siglo XVIII, ya que el estudio de las propiedades de los metales era parte importante de sus demostraciones.
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