Por que medir o Oxigênio dissolvido na água é Importante?
Todo ser vivo, seja este um microrganismo ou até mesmo um ser humano, precisa de condições essenciais no ambiente em que se vive para conseguir sobreviver.
Não menos importante, a vida aquática também requer condições mínimas para preservação das espécies – evitando episódios de extinção – e isso tem cada vez mais chamado atenção para o controle de qualidade da água, ou mais detalhadamente, avaliação dos níveis de oxigênio dissolvido na água (OD).
Em condições normais onde a temperatura e a pressão em uma solução aquosa estão presentes para obter equilíbrio, o oxigênio constitui aproximadamente 20,9% do total de gases dissolvidos na atmosfera.
O que é oxigênio dissolvido?
É a concentração de oxigênio (O2) presente na água, geralmente expressa em ppm (mg/L).
Qual a importância do oxigênio dissolvido?
Esse parâmetro é o principal indicador de qualidade da água em rios, lagos ou açudes que recebem resíduos domésticos, industriais ou agrícolas, além de – como já previamente citado – ser essencial para a preservação da vida aquática (importantíssimo para uma variedade de animais e bactérias aeróbicas).
Em quais processos, o controle de oxigênio dissolvido é necessário?
Há diversos processos existentes, porém citando alguns exemplos – além do ambiente aquático já citado neste post – tem-se:
- Aquacultura / Piscicultura: baixas concentrações de oxigênio dissolvido na água podem causar diversos problemas resultando em sensível redução na produtividade dos sistemas aquaculturais. O nível de oxigênio dissolvido deve ser mantido alto. Se o mesmo diminuir, os organismos aquáticos não podem respirar.
- Estações de tratamento de água e esgoto/efluente: devido ao fato de ser uma variável dinâmica, o controle de Oxigênio Dissolvido na água torna-se imprescindível para uma operação eficiente do processo de tratamento. A bactéria decompõe os sólidos; se os níveis de OD forem muito baixos, as bactérias irão morrer e a decomposição não ocorrerá; se forem muito altos, haverá gasto de energia desperdiçado da aeração da água.
- Caldeiras industriais: na alimentação da caldeira, são desejados valores de oxigênio dissolvidos inferiores a 5 ppb para que não ocorram processos corrosivos no equipamento.
- Vinicultura: profundas modificações e alterações químicas (cor e aroma) no vinho podem ser ocasionadas pelos níveis de oxigênio dissolvido, antes e durante a fermentação no processo de envelhecimento.
- Processos biotecnológicos: os níveis de Oxigênio Dissolvido na água são essenciais para manter a qualidade do produto acabado.
Quais os tipos de medidores de oxigênio dissolvido?
Os dois tipos mais comuns de medidores de oxigênio dissolvido na água são: sonda polarográfica e sonda galvânica.
Qual a diferença entre eles?
A sonda polarográfica possui tecnologia baseada no método de medição polarográfico de Ross e Clark.
Um medidor de oxigênio dissolvido na água é composto por um cátodo de platina e um ânodo de prata sólido. Uma solução concentrada de cloreto de potássio é mantida ao longo da superfície da sonda através de uma membrana de PTFE.
Uma tensão externa cria uma diferença de potencial entre o cátodo e o ânodo (menos de 0,5 volts). A tensão externa aplicada ao cátodo, ânodo, solução eletrolítica de KCl e o material de membrana permeável a gás estabelece uma corrente proporcional à concentração de oxigênio.
Já a sonda galvânica não requer tensão externa. A diferença de potencial entre o cátodo e o ânodo é superior a 0,5 volts.
Os sensores de Oxigênio Dissolvido na água galvânicos consistem em dois eletrodos, ou seja, ânodo de zinco ou ânodo de chumbo e cátodo de prata, ambos imersos em solução eletrolítica. Uma membrana permeável ao oxigênio separa o ânodo e o cátodo da água que está sendo medida.
O oxigênio difunde através da membrana e interage com o ambiente interno da sonda para produzir uma corrente elétrica proporcional à concentração de oxigênio.
Qual tecnologia de medidor de oxigênio dissolvido é ideal para cada cliente?
Abaixo citaremos os prós e os contras sobre cada tipo de medidor de oxigênio na água.
Sonda Galvânica
*Prós: não requer tempo de aquecimento; mais estável e exata em níveis mais baixos de OD, se comparado com sondas polarográficas;
*Contras: o oxigênio é consumido durante a medição; requer um fluxo ou agitação na amostra; necessita de procedimentos de recalibração frequente e manutenção; células acabam se desgastando.
Sonda Polarográfica
*Prós: tempo de vida superior se comparado a sonda galvânica;
*Contras: requer tempo de aquecimento antes das medições; o oxigênio também é consumido durante a medição; requer um fluxo ou agitação na amostra; necessita de procedimentos de recalibração frequente e manutenção.
Cuidados para se aumentar a vida útil de um medidor de oxigênio dissolvido na água
- Respeite a conexão entre a sonda e o medidor de oxigênio dissolvido na água, de cada modelo de equipamento e fabricante. Observe a posição deste encaixe. O mesmo vale para a desconexão – atente-se.
- Jamais torça ou gire o cabo da sonda.
- Atente-se para o copo de proteção da sonda – cuidado ao removê-lo e ao colocá-lo. Não aperte demasiadamente.
- Evite quedas e impactos na sonda.
- Cuidado ao mergulhar a sonda do medidor de oxigênio da água – principalmente em aplicações a campo – atente-se principalmente em ambientes com pedras ou qualquer outro objeto sólido que possa danificar o instrumento. Quando for recolher a sonda, também tome cuidado e não force o cabo.
- Jamais deixe a sonda do medidor de oxigênio dissolvido na água permanentemente no ambiente de medição.
- Sempre que a sonda apresentar cristalizações (casca branca), efetue a raspagem com cuidado – utilize uma espátula pequena.
- Lave sempre a sonda com água destilada, após uso.
Dicas básicas para a compra de um Medidor de Oxigênio Dissolvido na água
Os diferentes tipos de tecnologias de medição de oxigênio dissolvido na água incluem óptico, polarográfico e galvânico. Essas diferenças podem afetar qual medidor de Oxigênio dissolvido na água você escolhe.
Existem muitos tipos diferentes de sensores de oxigênio dissolvido comercialmente disponíveis em instrumentos portáteis compactos. Esses instrumentos permitem a detecção de campo rápida e precisa de oxigênio dissolvido em soluções aquosas.
Existem vantagens associadas a cada tipo de medidor; por exemplo, um sensor óptico não requer nenhuma agitação ou movimento da água para medições precisas, enquanto um sensor eletroquímico requer alguma quantidade de movimento ou agitação da água. Mas e se você tivesse dois instrumentos que medissem oxigênio dissolvido com a mesma tecnologia de sensor?
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