ORPSense

É provável que saiba que alguns instrumentos usam o ORP para controlar a dosagem de cloro e outros usam sensores de ppm de cloro mas…

… sabia que o ORP não funcionaria em valores superiores a 3 ppm?
… sabia que as piscinas nos EUA usam o ORP e na Europa utilizam sensores de ppm de cloro?
… que o ORP de águas municipais pode variar bastante?

Nos EUA praticamente todas as piscinas e spas usam sensores ORP para controlar a dosagem de cloro, mas, de forma controversa, no Reino Unido e Europa Ocidental a maioria dos sistemas ORP têm sido substituídos por sistemas que fazem a medição da concentração de cloro livre na água. A Pi fornece sistemas que utilizem uma ou ambas as tecnologias.

ORP

Piscina

Os sensores de potencial de oxidação-redução (ORP ou REDOX) medem a tendência da água ganhar ou perder eletrões procedentes de qualquer fonte na água. Quanto mais positiva for a leitura de um sensor de ORP maior a tendência que a água tem de oxidar (ganhar eletrões) organismos ou outros materiais na água, matando-os ou destruíndo-os.

Porque é que tantas piscinas nos EUA usam o ORP?

Quando o cloro é doseado numa piscina este forma OCl^– e HOCl. A desinfeção é realizada em grande parte pelo HOCl e o ORP responde à concentração desta substância na água, o que o torna um bom indicador da capacidade do cloro na água para eliminar organismos. Para além disto, o ORP é uma unidade de medida secundária de HOCl e é afetado por vários outros fatores, sendo que alguns dos quais serão mencionados abaixo. As principais vantagens do ORP são o seu baixo preço de compra, não existir necessidade de calibração e exigir pouca ou nenhuma manutenção.

Quais são os problemas dos sensores ORP?

Sensor ORP

Infelizmente, o que os sensores ORP medem é a tendência e não a capacidade (ou seja, o ORP mede a probabilidade ou capacidade da água de eliminar organismos, mas não quantos organismos esta pode eliminar, uma diferença subtil mas muito importante). Uma amostra com um elevado ORP pode ser capaz de eliminar um baixo número de organismos muito rápido mas pode não ser eficaz em eliminar poluição futura. Além disso, embora o cloro afete bastante o ORP esta não é a única variável envolvida. O pH da água influencia diretamente o ORP e influencia também a razão de concentração de OCl^–/HOCl, os dois principais componentes desinfetantes. Um pH mais baixo (maior acidez) causará um aumento nas concentrações relativas de HOCl, resultando num aumento do ORP.

Talvez o maior problema com o ORP seja que as medições em água sem cloro serão diferentes dependendo de qual seja a sua fonte. Isto significa que um ORP de 750mV numa certa zona do país não tem a mesma concentração de cloro do que 750mV noutra parte do país. Para além disso, a resposta do ORP ao HOCl não é linear e o aumento de cloro residual acima de 3 ppm tem pouco efeito nas leituras de ORP tornando o controlo acima dos 3 ppm extremamente difícil. Estas questões levam a uma sobredosagem da água com cloro, de forma a compensar estes efeitos. Isto pode ser evidenciado claramente nas piscinas dos EUA que têm normalmente mais de 2 ppm de cloro comparando com as piscinas na Europa que funcionam tipicamente na gama 0.8-1.5 ppm (A Organização Mundial de Saúde recomenda 1 ppm residual).

ppm de Cloro

Estes sensores usam eletroquímica para medir a concentração de cloro livre diretamente. Estes têm tendência a ser ligeiramente mais caros do que um sensor ORP, mas são mais reproduzíveis e precisos, oferecendo um melhor controlo (e, assim, reduzindo os custos químicos). São específicos para o cloro livre (o desinfetante) e podem ser facilmente calibrados utilizando um teste DPD para cloro livre. Embora o custo de um sensor ppm de cloro seja mais elevado, o custo total de propriedade tende a ser inferior ao dos sensores ORP que são normalmente substituídos todos os anos, sendo que os sensores de ppm duram dez anos ou mais.

Problemas dos sensores de ppm de Cloro

Um sensor de ppm mede a capacidade da água de eliminar organismos, sendo que o único problema é que não mede a rapidez deste processo, uma variável que depende em grande medida do pH. Existem dois tipos diferentes de sensores de ppm. O primeiro mede apenas o HOCl e tem problemas muito similares aos dos sensores de ORP. O outro tipo de sensor, em pHs inferiores a 8.0, mede ambos (o HOCl e o OCl^–). A Pi recomenda apenas a utilização de sensores que (para uso em piscinas) são independentes do pH e um controlo de pH que seja independente da dosagem de cloro. Isto leva a um controlo mais apertado do pH e do cloro livre, o que significa que os resíduos de cloro podem ser rigorosamente controlados e reduzidos, o que, por sua vez, resulta em custos inferiores e experiências de banho mais agradáveis.

Conclusão

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.