Cómo funciona un tubo fluorescente

En la actualidad hay una extensa variedad de luminarias para incorporar iluminación artificial a un espacio

determinado.

Sin embargo, una de las más comunes es el tubo fluorescente. Se encuentran de múltiples tamaños, intensidad de luz y a un precio asequible. Pero además resulta interesante saber cómo funciona un tubo fluorescente, los procesos fisicoquímicos que involucra y sus ventajas. Esos y otros datos de interés se explican en este post.

Pese a lo cotidiano que puedan resultar este tipo de bombillos, en su interior circulan diversos elementos químicos, como neón (o argón) y vapor de mercurio, que dan lugar a fenómenos como la ionización. Un conjunto de procesos, que se detallan a continuación, empiezan a ocurrir desde el momento en cual se presiona el interruptor de encendido. De esta manera, no solamente emiten luz sino que además hacen un uso eficiente de la energía.

¿Qué es un tubo fluorescente?

Un tubo fluorescente es un tipo de luminaria, comparable con los bombillos halógenos o los focos incandescentes y se utiliza como una fuente de luz artificial. Está compuesto por un tubo elaborado en vidrio con filamentos de volframio en ambos extremos y en cuyo interior circula una serie de compuestos químicos, como vapor de mercurio y neón. La reacción química de esos elementos es lo que le permite brillar.

Otra de sus características la constituye su bajo precio, que se debe a la evolución que han experimentado esta clase de bombillas desde que fueron patentadas en el año 1926. Los avances, más que en la forma en cómo funciona un tubo fluorescente, se basan en los procesos y materias primas empleados en su fabricación. Varían en cuanto a tamaño, vatiaje, color y la calidez de su luz y se utilizan en lámparas con diversos propósitos.

¿Cómo funciona un tubo fluorescente?

La forma en cómo funciona un tubo fluorescente es un proceso que comienza en el momento en el que la corriente eléctrica llega a los electrodos de volframio de los casquillos, ubicados a ambos extremos del bombillo. Esta electricidad se transmite cuando los electrodos emiten electrones y los hacen impactar contra los átomos de mercurio, que a su vez producen radiación ultravioleta, la cual alcanza el recubrimiento interno del vidrio.

En consecuencia, la sustancia que recubre el interior del tubo -cuya composición varía, pero tiene propiedades luminiscentes y se le denomina fósforos- se excita y su reacción emite luz. La tecnología de este tipo de focos hace que tengan un menor consumo eléctrico que el de los bombillos incandescentes.

Principales elementos de una luminaria de tubo fluorescente y sus funciones

En el proceso de encendido y funcionamiento de una luminaria con tubo fluorescente intervienen cuatro elementos primordiales. Si bien es cierto que también se utilizan otras piezas, como por ejemplo el cableado eléctrico y el interruptor, los que se listan a continuación son los componentes principales de estas lámparas.

• Tubo fluorescente: Constituye la parte de la lámpara que emite la luz. En su interior se encuentran una serie de sustancias químicas, cuyas reacciones son fundamentales para que la luminaria encienda.
• Electrodos de volframio: Hay uno ubicado en cada casquillo de los extremos del tubo fluorescente. La manera en cómo funcionan estas dos piezas es trasmitiendo el flujo de corriente eléctrica que inicia el proceso de encendido.
• Starter, arrancador o cebador: En menor medida también se le conoce a esta pieza con el nombre de encendedor. Su función es generar la chispa de calor, que es fundamental en la primera fase de encendido del bombillo.
• Balastro o balasto (electrónico o ferromagnético): Forma parte de los componentes del circuito eléctrico de la luminaria que se encuentran en su interior en el reverso del equipo. Puede ser tanto de tipo electrónico como ferromagnético. Cumple la función de limitar y mantener estable la intensidad de la lámpara.

Cabe destacar que las lámparas que utilizan un balastro de tipo electrónico no requieren de un starter o cebador para encender ni para funcionar con normalidad.

Cuatro señales de que la luminaria está defectuosa y debe reemplazarse el foco u otra pieza

Si bien cuando activamos el interruptor de una luminaria y el bombillo no enciende, esto representa una señal inequívoca y evidente de que debe reemplazarse, hay otros indicadores a los cuales estar atentos. Aunque resulten menos obvios, los siguientes son cuatro indicios de que la vida útil de un tubo fluorescentes ha llegado a su fin o se requiere un ajuste de otro tipo.

• Los extremos están oscurecidos. Estas zonas oscuras indican que los electrodos de volframio (también denominado wolframio, wólfram​ o tungsteno) se encuentran en mal estado y el material ha empezado a depositarse en el vidrio.
• Parpadea sin cesar la luz que emite el tubo fluorescente. Cuando la presión del gas de mercurio disminuye, se reduce su capacidad de excitar las sustancias denominadas fósforos que recubren el interior del vidrio, por ello se genera esta falla que emite un brillo intermitente.
• El foco solamente enciende en las esquinas. Se debe a una avería del starter, cebador o arrancador. En este caso, la pieza de la lámpara que se debe reemplazar es el cebador en lugar del tubo fluorescente. No obstante, es una señal de un problema al cual hay que prestar atención.
• Emite un sonido chirriante y constante. La razón de este ruido es que el balastro se ha descompuesto. Por consiguiente, es necesario que el usuario reemplace esta pieza de la lámpara fluorescente.

En algunas ocasiones, las luminarias de tubo fluorescente emiten un sonido por vibración, que se produce debido a que el balasto se ha desajustado de la carcasa. En este caso, únicamente se requiere apretar la pieza a la plaza metálica de la lámpara. Por otra parte, que los cables del balastro se noten ennegrecidos constituye una alerta de que la pieza se ha quemado o está próxima a averiarse.

Los diferentes usos que tienen los tubos fluorescentes en la actualidad

Los tubos fluorescentes pueden clasificarse en dos grandes grupos, de acuerdo a su diámetro, tamaño o tipo (siendo los más comunes T12, T8 y T5) o por el color de la luz que irradian. Según el primer factor es posible encontrar los siguientes:

• Tubos fluorescentes T4
• Tubos fluorescentes T5 HE (16mm) gama 80
• Tubos fluorescentes T5 HO (16mm) gama 80
• Tubos fluorescentes T5 HO (16mm) gama 90
• Tubos fluorescentes T5 circulares
• Tubos fluorescentes T8 ( 26mm) gama 80
• Tubos fluorescentes T8 (26mm) gama 90
• Tubos fluorescentes T8 circulares

En las tiendas y ferreterías también es posible hallar bombillas de este tipo en diferentes colores, principalmente por motivo de decoración. De entre ellas destaca el foco de luz negra, ya que tiene usos particulares que lo distinguen del resto.

El bombillo de luz negra y sus usos

Este tipo de tubo fluorescente debe su particular tono a que la pintura que recubre el vidrio es color oscuro y no blanca, lo cual permite que irradie luz ultravioleta (UV) a una corta distancia. Los principales usos prácticos de la luz negra se ven en el campo de la criminología, pues sirve para hacer visibles a simple vista huellas dactilares y restos de fluidos corporales como la sangre. También se emplea para detectar billetes falsificados.

De la misma manera, los tubos fluorescentes de luz negra tienen aplicaciones decorativas, puesto que con ellos se consiguen efectos especiales de iluminación. Se utilizan, por ejemplo, en espacios dedicados al entretenimiento para resaltar el aspecto fosforescente de ciertas pinturas y lograr que los objetos de color blanco den la impresión de brillar.

Las ventajas de los tubos fluorescentes

Los tubos fluorescentes pueden considerarse la generación de bombillos que siguió a los focos de luz incandescente. Por ello, en comparación con sus predecesores, muestran varias ventajas. La principal de ellas es su consumo de energía eléctrica, que representa un ahorro de entre 40 y 60% de electricidad. Además, su duración equivale a la de ocho luminarias comunes.

Por otra parte, no generan calor, por lo cual no aumentan la temperatura del espacio donde se encuentra instalada la lámpara de este tipo. Ello resulta en un ambiente más agradable.

El aspecto tóxico que tienen los tubos fluorescentes y a quienes afecta

Una de las principales desventajas de este tipo de luminarias viene dada por el carácter tóxico que supone uno de los elementos químicos contenidos en el tubo: el vapor de mercurio. El volumen de ese gas que contiene un tubo fluorescente promedio puede llegar a contaminar hasta 30 mil litros de agua aproximadamente. Además, el mercurio es perjudicial para el ser humano.

Los efectos nocivos que tiene la toxicidad del mercurio en las personas han sido estudiados ampliamente por los científicos. De acuerdo con la Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades, si un individuo aspira vapor de mercurio, aproximadamente un 80% de la sustancia entra desde los pulmones al torrente sanguíneo y se esparce por todo el cuerpo, incluido el cerebro.

En consecuencia, por motivos de salud y ambientales, es necesario desechar o reciclar estos bombillos fluorescentes de manera adecuada.

Diferencias entre un tubo fluorescente y un bombillo incandescente

Una vez que se ha entendido cómo funciona un tubo fluorescente, resulta más sencillo comprender las diferencias que suponen utilizar un bombillo de este tipo en comparación con un foco de luz incandescente. Mientras que estos últimos se caracterizan por su bajo precio, los de tubo fluorescente se han vuelto más económicos con el pasar del tiempo. Pero, debido al modo de funcionamiento de cada uno, se originan las siguientes prestaciones.