Princípio de funcionamento do analisador de oxigênio dissolvido
O que é oxigênio dissolvido?
Quando usamos o termo oxigênio dissolvido estamos nos refere ao oxigênio dissolvido na água, uma medida relativa da quantidade de oxigênio que está dissolvido num determinado fluido ou é por ele transportado.
Sua unidade utilizada como padrão é em geral miligramas por litro (mg/l) ou partes por milhão (ppm). Biologicamente, o oxigênio é um elemento essencial vida subaquática . A solubilidade do oxigênio na água é afetada pela temperatura da água, salinidade, pressão barométrica, etc. e diminui com o aumento da temperatura da água. Em água com temperaturas mais baixas o oxigênio dissolve melhor, já em locais com maior altitude a pressão atmosférica é menor o oxigênio dissolvido tem menor solubilidade.
A medida que a matéria orgânica existente no meio vai se degradando, as organismos vivos como por exemplo as bactérias aumentam o uso do oxigênio nos seus processos respiratórios, podendo vir a causar uma redução de sua concentração no meio
Medição de oxigênio dissolvido pelo método de eletrodo de membrana
O método do eletrodo de membrana mede uma corrente de difusão ou redução de corrente gerada pela concentração de oxigênio dissolvido ou pressão parcial de oxigênio para obter a concentração de oxigênio dissolvido. Este método não é afetado pelo valor de pH da água sendo medida, substâncias de oxidação e redução, cor, turbidez, etc. e o método de medição oferece boa reprodutibilidade.
Quando um sensor é inserido na água, uma camada de ar se forma na membrana (membrana de Teflon). A pressão parcial (concentração) de oxigênio na camada de ar está em equilíbrio com a concentração de oxigênio dissolvido na água. O método do eletrodo de membrana mede a concentração de oxigênio na fase gasosa para obter indiretamente a concentração de oxigênio dissolvido na água.
Existem dois tipos de método de eletrodo de membrana:
Método de célula galvânica, e Método polarográfico.
Esses métodos diferem apenas na presença ou ausência de uma tensão externa aplicada e têm o mesmo desempenho, recursos e método de uso.
(1) Método de célula galvânica
A membrana tem alta permeabilidade ao oxigênio e é construída de forma que os eletrodos e o eletrólito fiquem isolados da água que está sendo medida. O contra-eletrodo é um metal básico e o eletrodo de trabalho é um metal nobre e hidróxido de potássio é usado como eletrólito. O oxigênio passa pela membrana e é reduzido no eletrodo de trabalho, portanto, o método mede a corrente de redução que flui entre os dois eletrodos, que é proporcional à concentração de oxigênio dissolvido.
(2) Método polarográfico
A construção do sensor é quase igual à do método de célula galvânica. O contra-eletrodo é cloreto de prata-prata e o eletrodo de trabalho é ouro ou platina. Quando uma tensão de 0,5–0,8 V é aplicada entre os dois eletrodos, o oxigênio que permeou a membrana inicia uma reação de redução no eletrodo de trabalho, fazendo com que uma corrente limite polarográfica flua que é proporcional à concentração de oxigênio. Este método mede a concentração de oxigênio dissolvido com base neste valor atual.
Calibração do analisador de oxigênio dissolvido
A calibração do analisador de oxigênio dissolvido é realizada nas seguintes situações:
- Quando um novo sensor de oxigênio dissolvido é instalado
- Quando o conjunto de membrana é substituído e / ou a solução de eletrólito é substituída
- Quando o sensor for desmontado e remontado para manutenção
- Quando um erro de medição após a limpeza excede o desvio aceitável do método de referência
Existem os seguintes métodos para calibrar o analisador de oxigênio dissolvido:
Calibração utilizando a concentração de oxigênio no ar atmosférico:
Esta é a maneira mais comum e fácil de calibrar o sistema de análise e o método geralmente é satisfatório. A tabela de calibração lista os valores experimentais em uma umidade relativa de 70% / 80%.
É importante eliminar qualquer qualquer contaminação da membrana do sensor lavando a membrana e, em seguida, limpar as gotas de água restantes da membrana suavemente com papel macio, etc.
Calibração de amplitude de oxigênio saturado em água :
Este método está em conformidade com a ISO 5814; execute esta calibração se desejar calibrar o analisador com mais precisão.
Calibração da solução real: a medição é feita por meio de um instrumento baseado na água que está sendo medida e a calibração é feita de acordo com o valor obtido.