Controlador de Dióxido de Cloro - DioSense

Toda a gama DioSense de Medidores e Controladores de Cloro Residual pode ser equipada com sensores adicionais tais como de cloro ou pH. Contacte o seu distribuidor local para obter mais detalhes.

O cloro é um desinfectante muito eficaz para fazer e manter a água potável segura, mas quando a fonte de água potável é água superficial, contendo materiais orgânicos. O dióxido de cloro é a melhor escolha por vários motivos:

• o dióxido de cloro é criado no local, eliminando a necessidade de armazenar o cloro e/ou o transporte.
• o dióxido de cloro funciona através de uma reação oxidativa, em vez de reação de cloração, eliminando o desenvolvimento de compostos orgânicos clorados, os quais acredita-se que aumentem o risco de câncer. Estes são chamados THMs (Trihalomethanes) ou DBPs (Disinfection Bi-Products).

O dióxido de cloro pode ser usado como o principal desinfetante para águas superficiais, onde há problemas com odor e sabor. Atua como um biocida de sucesso em concentrações tão baixas quanto 0,1 ppm e em uma ampla faixa de pH. O dióxido de cloro penetra na parede celular das bactérias e reage com aminoácidos vitais no citoplasma para matar o organismo. O resultado dessa reação é o clorito. O dióxido de cloro é mais amplamente utilizado no tratamento de água industrial em aplicações como lavagem de alimentos e loops de água quente.

Quando manuseado adequadamente, o dióxido de cloro é um produto químico perfeitamente seguro para uso. No entanto, como acontece com todos os desinfetantes químicos, se ingeridos, sujeitos a exposição prolongada, manuseados ou absorvidos inadequadamente pela pele, o produto químico pode ser tóxico, o que torna o ClO₂ um desinfetante eficaz na água.

O dióxido de cloro é ecologicamente correto e pode ser usado como uma defesa contra a poluição em relação ao meio ambiente ou humanos contra bactérias e subprodutos de outros métodos de desinfecção.

Soluções de aproximadamente 1% (10g/l) ClO₂ podem ser armazenadas a 5°C por vários meses, com pouca mudança na concentração. A solução deve ser armazenada em um recipiente hermético, sem exposição à luz.

O dióxido de cloro pode ser feito quimicamente a partir de clorito de sódio ou clorato de sódio. Também pode ser gerado eletroquimicamente.

Em comparação com o cloro, o custo de ClO₂ é maior. O custo depende do custo dos produtos químicos originais (clorito de sódio ou clorato de sódio), dos produtos químicos usados para transformar esses produtos químicos em dióxido de cloro e da técnica de geração usada. O equipamento para gerar dióxido de cloro também é menos dispendioso do que o de outras opções que podem ser usadas para tratamento de água. Nos casos em que o cloro não é a escolha preferida de monitoramento ou ambiental, o dióxido de cloro é a solução mais adequada.

Não há diferença entre um monitor de dióxido de cloro e um analisador de dióxido de cloro. Estas são apenas duas expressões usadas de forma intercambiável por pessoas diferentes.

Um controlador de dióxido de cloro é um monitor ou analisador de dióxido de cloro que possui funcionalidade de controle a bordo. Os monitores Pi DioSense têm essa funcionalidade integrada. Assim, para um DioSense Pi, não há diferença entre um controlador, analisador e monitor de dióxido de cloro.

Provavelmente sabe que a maioria dos analisadores de cloro, ozono e dióxido de cloro são calibrados com recurso a kits DPD, mas sabia que…

… o DPD não pode informá-lo quando não há resíduos?
… os erros de performance do DPD podem chegar aos ± 100%?
… um número significativo de chamadas recebidas pela Pi está relacionado com calibrações deficientes?

O DPD (N.N-diethyl-p-phenylenediamine) é um químico que quando misturado com água contendo um oxidante, muda de cor dependendo da concentração do oxidante presente. Um colorímetro manual mede a luz que atravessa a solução colorida. A absorção da luz pelo líquido resulta num valor de concentração. É normalmente utilizado para verificar a concentração de, por exemplo, cloro livre, cloro total, ozono e dióxido de cloro em água.

Quando o kit DPD dá um resultado, este é normalmente utilizado para calibrar instrumentos online… e é aí que a Pi entra!

Como uma empresa fabricante de instrumentos online temos de compreender o DPD de forma a poder ajudar os nossos clientes quando têm problemas a calibrar os seus próprios medidores.

Este ‘Focus On’ irá analisar:

• As limitações do DPD (turbidez, oxidante zero, branqueamento, pH e interferentes).
• Minimização do erro de medição do DPD (amostragem, alinhamento e limpeza).
• Aspetos que se devem ter em conta (baixas concentrações, cor rosa, vidro manchado).
• Desconhecimento em química (medição de bromo, clorito vs dióxido de cloro).
• Repetição: vale a pena repetir a minha medição?

Quais são as limitações do DPD?

O DPD não tem capacidade de fazer uma leitura satisfatória nos casos onde não existe oxidante.

O DPD funciona utilizando a absorção de luz, sendo que a turbidez da amostra resultará numa leitura positiva. Isto significa que se não existir nenhum oxidante na amostra, qualquer turbidez introduzida na amostra após o ‘zero’ (como uma pastilha não dissolvida ou pó) irá levar o kit de teste DPD a gerar uma pequena leitura, sendo esta a causa de…

O DPD não tem capacidade de medição abaixo de, aproximadamente, 0.05 ppm.

Se suspeita que não existe oxidante na sua amostra, segure o frasco numa superfície branca. Se não conseguir visualizar nenhum rasto de cor rosa, é provável que qualquer leitura que esteja a obter é da pastilha de DPD que não reagiu.

O DPD não tem capacidade de medir o cloro livre acima de 6 ppm (e nem sempre dará um erro de leitura de ‘alta concentração’).

Muitas pessoas desconhecem que a partir de um certo nível de oxidante, o DPD não irá formar a sua cor rosa característica e, pelo contrário, irá ‘branquear’ e formar uma solução transparente. Este aspeto pode levar as pessoas a pensar que há pouco ou nenhum oxidante na água, quando, na realidade, existe tanto que está a branquear o DPD. Se suspeita que a sua amostra está a ser branqueada procure um vestígio de rosa quando é adicionada a pastilha ou o pó. Os kits e reagentes especiais estão disponíveis para medições de oxidante acima de 6 ppm.

O DPD não tem capacidade de medição em casos de alcalinidade ou pH extremos.

As pastilhas DPD, pós reativos e gotas contêm soluções tampão que modificarão o pH da sua solução de forma a facilitar a reação do DPD com o oxidante. As pastilhas e o pó têm uma capacidade de regulação do pH limitada, sendo que se a sua amostra tem uma alcalinidade ou pH extremos isto pode afetar as leituras de concentração do kit de DPD.

O DPD é incapaz de distinguir entre oxidantes, tais como: cloro, dióxido de cloro, clorito, ozono, organocloretos, bromo e outros, significando que a presença de interferentes são um grande problema.

O DPD é um produto químico fantástico, na medida em que é muito versátil como agente corante, sendo essa a razão pela qual dá ao oxidante a cor que é sujeita a medições. Esta versatilidade tem um preço. O DPD não é muito específico como ferramenta de análise pois se existirem outros químicos na amostra podem interferir com a leitura, dando um resultado impreciso. Os interferentes comuns incluem dióxido de cloro (para medição do cloro e vice versa), clorito de sódio, ozono, organoclorados, peróxidos, e muitos outros.

O DPD é incapaz de distinguir entre cor e turbidez.

Todos os sólidos não-dissolvidos, incluindo pastilhas de DPD que não reagiram, irão afetar a leitura. A turbidez da amostra deve ser contabilizada na medida zero. Se a medida zero tiver uma turbidez elevada vai afetar a sensibilidade do colorímetro, devido à grande correção que este tem de fazer para contabilizar a absorção de sólidos não-dissolvidos. Esperar alguns segundos após a mistura para que todos os sólidos da amostra possam assentar é a melhor forma de contrariar este facto.

Minimizando os erros de medição do DPD

Para garantir sempre leituras precisas de DPD, aqui está uma checklist de fácil leitura e em formato para impressão.

Aspetos a ter em conta

Quando foi a última vez que o seu DPD foi calibrado?

Como todos os equipamentos de medição, os colorímetros de DPD portáteis podem necessitar de calibração com alguma regularidade. Verifique o manual de instruções do seu dispositivo para conhecer com que regularidade este deve ser calibrado. Se não se lembra da última calibração, é provável que seja necessário fazê-lo novamente!

Vidro Manchado

A solução rosa formada após os testes de DPD pode deixar resíduos no vidro, o que pode afetar as leituras de DPD. Este resíduo pode ser facilmente limpo utilizando os componentes do seu kit DPD.

Água da torneira

Se utiliza água da torneira para lavar os frascos, as gotas que ficam para trás podem afetar as leituras devido ao cloro residual presente na água potável. A melhor opção (nem sempre a mais prática) é utilizar água desionizada para lavar os frascos, mas se esta não estiver disponível (pode ser adquirida em qualquer vendedor de partes de carro como água para baterias) pode utilizar água da torneira previamente fervida, dado que a fervura elimina o cloro. Se ainda assim não for possível, certifique-se simplesmente que os frascos estão perfeitamente secos antes de os utilizar.

Processos Químicos Desconhecidos

O DPD possui uma ampla gama de interferentes. Isto significa que problemas recorrentes podem ser causados pela composição química da amostra. Por exemplo, o clorito (ClO₂^–) e o dióxido de cloro afetam o DPD, mas a maioria dos sensores amperométricos só medem os níveis de dióxido de cloro.

O DPD pode ser utilizado para a medição de bromo, mas as pastilhas No.1 de DPD medem o cloro LIVRE ou o bromo TOTAL. Dado que o bromo combinado é tão eficaz como desinfetante quanto o bromo livre, este não é, no geral, um grande problema. Ainda assim, convém ter em conta que alguns sensores amperométricos medem o bromo livre e não podem ser calibrados utilizando as pastilhas de DPD No.1. Para mais informações sobre a medição de bromo ou cloro em água do mar, consulte a nota técnica da Pi sobre Cloração de Águas Salgadas.

Enxaguar e repetir

Quão importante é repetir a minha medição de DPD? É uma perda de tempo?

Um sensor é apenas tão bom quanto a sua última calibração e apenas será exato se o calibrar de forma a que o seja. Se precisar do seu sensor para realizar o controlo apertado de um processo, como o doseamento de piscinas, é essencial repetir o teste DPD pelo menos duas vezes. A razão pela qual é importante repetir o teste é principalmente devido a erro humano, variações em pastilhas DPD, ou pequenos picos de concentração. A cada repetição estas circunstâncias tornam-se cada vez menos prováveis, dando-lhe valores de maior confiança para calibrar o seu analisador.

A Pi recomenda a seguinte rotina de calibração:

Realize um teste DPD e compare a leitura com a do seu analisador.

• Está o resultado dentro de um intervalo de 10% comparando com o resultado do seu analisador? Se sim, pode terminar os testes.
• Se o resultado não está dentro do intervalo de 10%, repita o teste de DPD.
• Está o segundo teste dentro do intervalo de 10% do primeiro? Se sim, calibre o seu instrumento para esta leitura. Se não, continue a repetir os testes DPD até que 2 testes consecutivos estejam dentro do intervalo de 10%, calibrando a máquina para esta leitura de seguida.

Várias instalações da indústria da água têm uma luta diária para manter os instrumentos a funcionar corretamente devido a contaminação. No entanto, sabia que…

… a Process Instruments tem disponíveis os sistemas de auto limpeza e auto flush para a maioria dos sensores?
… estes sistemas de remoção de contaminantes podem prolongar a vida útil dos sensores e reduzir drasticamente a necessidade de manutenção?
… os sistemas de limpeza da Pi são acessíveis, simples e com um design que previne problemas?

Qual é o problema?

Contaminação de Sensores

Seja qual for o processo que está a ser monitorizado, geralmente há algo na amostra de água capaz de contaminar o sensor e, logo, gerar resultados errados. A solução óbvia para este problema é limpar o sensor, mas com que regularidade deverão ser feitos os programas de inspeção e limpeza para cada peça de instrumentação? Demasiada regularidade e a inspeção e limpeza consomem demasiado tempo e dinheiro. Pouca regularidade e a instrumentação dará falsos resultados e provavelmente irá avariar prematuramente.

Qual é a solução?

Sistemas de limpeza Autoclean e Autoflush da Process Instruments

Simples, fiáveis e fáceis de manter, os sistemas de Autoclean/Autoflush da Process Instruments são uma alternativa aos mecanismos mecânicos de limpeza que podem entupir e romper. Ao pulverizar regulamente o sensor/sonda com água limpa ou ar, o sensor mantém-se limpo e livre de contaminações por períodos de tempo mais longos. O ciclo de limpeza do sensor é ativado pelo controlador da Pi por um período de tempo e frequência selecionados pelo utilizador, de modo que, independentemente de quão suja a aplicação, a sonda se mantenha limpa. Sem partes móveis no corpo do sensor ou no dispositivo de limpeza, não há nenhuma peça para substituir ou verificar para além de uma válvula simples posicionada num local facilmente acessível.

Os sistemas de limpeza Autoclean e Autoflush da Pi garantem um funcionamento dos sensores livre de problemas por semanas ou até meses.

Uma solução para cada aplicação

Autoclean

Esta opção pode ser incorporada nos nossos sensores de pH, ORP, Turbidez, Sólidos Suspensos e Oxigénio Dissolvido (OD). Consistindo numa tampa que direciona o fluxo de água limpa (ou ar para um sensor de OD) ao longo de todo o sensor eliminando qualquer resíduo. A limpeza é controlada por uma única válvula posicionada num local facilmente acessível.

Auto-verificação

Se estiver a utilizar ar para limpar um sensor OD o sistema pode verificar automaticamente se o sensor está a responder corretamente, eliminando qualquer necessidade de remover o sensor da amostra durante meses.

Autoflush

Para os sensores que requerem montagem de células de fluxo como Cloro, Ozono e Dióxido de Cloro, o sistema de Autoflush incorpora válvulas que iniciam/param automaticamente o fluxo da amostra e controlam o fluxo de água limpa pela sonda. O utilizador pode definir o intervalo da descarga e a duração para manter a célula de fluxo e o sensor livres de contaminações. Para contaminantes particularmente sujos ou difíceis de retirar, pode ser utilizado um fluxo de água quente para auxiliar a limpeza.

Com as opções acima mencionadas, independentemente da aplicação ou parâmetro a ser medido, a Process Instruments será capaz de providenciar um sistema de monitorização que não será apenas preciso, exato e duradouro mas que também irá manter-se livre de contaminantes e poupar tempo e dinheiro ao operador.