apuntes turbidez- oxigeno disuelto y humedad alumnos

INSTRUMENTOS ANALÍTICOS DE MEDICIÓN SÉPTIMO SEMESTRE

TURBIDEZ

La turbidez del agua es una propiedad óptica que causa la dispersión de la luz en vez de trasmitirla. La dispersión de la luz que pasa a través del líquido es principalmente causada por los sólidos suspendidos. Una alta turbidez significa una gran cantidad de luz dispersa. La turbidez es el parámetro que mide qué tanto es absorbida o dispersada la luz por la materia suspendida (sedimentable y coloidal) del agua, por ejemplo la turbidez puede ser ocasionada por materia coloidal resultado de la presencia de detergentes en el agua, jabones o emulsificadores. Los coloides asociados con la turbiedad producen sabor, olor y posible daño a la salud.

El primer método empleado (actualmente en desuso) para medir la turbiedad consistía en un tubo de vidrio calibrado colocado sobre una vela elaborada con esperma de ballena (turbidímetro Jackson). La turbiedad del agua se determinaba al colocar el tubo en línea recta sobre la vela y añadir progresivamente la muestra al tubo. El momento en el cual se perdía de vista la luz, en una determinada marca del tubo, proporcionaba el valor de la turbiedad en Unidades Técnicas Jackson (UTJ).

La turbiedad mínima que podía medirse era de 25 UTJ por lo que su aplicación era limitada. La necesidad de contar con mediciones más precisas propició que se desarrollaran los métodos nefelométricos (basados en la medición de la luz que es dispersada en un ángulo de 90° al atravesar una muestra), como dichas mediciones no emplean el mismo principio que el turbidímetro Jackson (paso de luz en línea recta) no existe relación entre las Unidades Técnicas de Nefelometría (NTU) y las UTJ.

Las unidades que se emplean con mayor frecuencia son las NTU aun cuando no existe una unidad universal para medirla. En Estados Unidos, se emplea tanto las NTU (calibradas con formazina o solución de Kiesselghur) como UTJ o los mg SiC/L. En México, se dan las lecturas indistintamente en NTU o UTJ y es frecuente que se piense que son equivalentes.

El método USEPA 180.1 especifica los parámetros claves para que los sistemas ópticos midan la turbidez del agua potable, salina y superficial en un intervalo de turbidez de 0 a 40 NTU, usando el método nefelométrico, se especifica que ninguna solución tendrá una turbidez de cero por que de alguna manera las moléculas en un fluido puro dispersan la luz en cierto grado. Por ejemplo el agua potable tiene turbiedad del orden de 5 NTU y una residual doméstica entre 100 Y 150 NTU. Cuando la turbiedad del agua excede de 5 unidades no se considera potable.

El esquema que presenta la emisión de dispersión de la luz, se presenta en la figura 1. El rayo de luz que pasa a través de la muestra se dispersa en todas las direcciones. La intensidad y el patrón de la luz dispersa son resultado de muchas variables como la longitud de onda de la luz incidente, el tamaño de las partículas, la forma, el índice de refracción y el color.

PROFRA. NELLY M. BAENA LÓPEZ ICA 1

INSTRUMENTOS ANALÍTICOS DE MEDICIÓN SÉPTIMO SEMESTREFigura 1. Principio de funcionamiento de los medidores de turbidez

Los turbidímetros contienen un microprocesador el cual lleva cabo los cálculos usando la señal que obtiene de los dos detectores (de luz dispersa y transmitida) para mostrar el valor de NTU. El sistema óptico y la técnica de medición permiten la compensación de las fluctuaciones en la intensidad de la lámpara, minimizando la necesidad de calibrarlo. La capacidad de detección de bajos niveles de turbidez es determinada por la también llamada “luz perdida”, la luz perdida es la que se detecta por los sensores y que no es causada por la dispersión de luz provocada por las partículas suspendidas. El sistema óptico de estos instrumentos esta diseñado para tener un bajo nivel de luz pérdida, brindando resultados precisos para muestras con bajo nivel de turbidez.Los siguientes esquemas corresponden a dos tipos de medidores de turbidez, empelados en línea de proceso.

Turbídimetro KOBOLD INSTRUMENTATION

-Método Pulso Luminoso de 4 vias-Rango de Medición 0,01...1000 TE/F 0,01 ... 500 EBC - Conexión DN 40, 50, 65, 80, 100- Material Acero inox., PEEK -Max. Presión 6 bar -Max. Temperaturaa 0 ... 80°C (Corto tiempo 120°C)-Precisión +/- 1% de Rango de Medición -Salida 4...20 mA

Figura 2. Medidor de TubiRdez LAT-N2.

Medidor de Tubidez LAT-N2

-Método de Pulsos infrarrojos para mínimas concentraciones -Rango de Medición 0...100% -Conexión DN 40, 50, 65, 80, 100- Material Acero inox.- Max. Presión 10 bar- Max. Temperatura 0...90°C (Corto tiempo 120°C)- Salida 0/4...20 mA

Figura 3. Medidor compacto de TubiRdez LAT-N3.

Figura 4. Sensor de Tubirdez ATA-K.


Método de refracción dispersión infraroja Rango de Medición 0...100% Conexión G1/2 Material Acero inox. Max. Presión 10 bar Max. Temperaturaa 0...125°C Reproductibilidad 1% de escala completa Salida 4...20 mA, Salida Contacto :Salida Activa


Figura 5. Sensor de Tubirdez ATS-K.

Figura 6. Sensor de Tubirdez ATS-K conexion bridada.

TURBIDÍMETRO PORTÁTIL CON RS 232 Y REGISTRO.

CARACTERÍSTICAS:

Este turbidímetro mide por infrarrojos un rango de 0 a 1000 NTU (Unidades Nefelométricas de Turbidez) y dos escalas de medición, de 0 a 50 y de 50 a 1.000. El equipo selecciona automáticamente el rango apropiado, de acuerdo con la turbidez de la muestra. Se ha diseñado de acuerdo con el Estándar Internacional ISO 7027. El microprocesador reconoce automáticamente los valores fijos de 0 y 10 NTU para poder así efectuar una calibración precisa por debajo de 1 NTU. La versión mejorada HI 93703-11 tiene 3 puntos de calibración e incorpora reloj de tiempo real y registro de datos internos para un máximo de 200 mediciones. Los datos pueden ser transferidos a PC a través del programa HI 92000.Ambas versiones cumplen con GLP, par almacenamiento de los últimos datos de calibración.

VENTAJAS:

Fuente de luz: LED de infrarrojos (ISO 7027). Guarda última fecha calibración. Calibración automática, simple y rápida. Soluciones Standard AMCO-AEPA, en lugar de formazina. Almacena y memoriza 200 datos de medida que pueden visualizarse en pantalla o traspasarlas al ordenador. Conexión a ordenador RS232.


Principio de Absorción (Infraroja) Rango de Medición 0...4 CU Conexión DIN-/ ANSI-Brida, NPT, Rosca en tubo,

Conexión sanitaria Material Acero inox. Max. Presión 16 bar Max. Temperaturaa 0...10°C (Corto tiempo 120°C) Precisión +/-2% de Rango de Medición Salida 4...20 mA, 2 Salidas de Contacto

Método de dispersion de luz 2 vías (11°) Rango de Medición 0...500 ppm Conexión DIN-/ ANSI-Brida, NPT, Rosca en tubo Conexión

Sanitaria Material Acero inox. Max. Presión 16 bar Max. Temperaturaa 0...190°C Precisión +/- 2% de Rango de Medición Salida 4...20 mA, 2 Contactos de Salida


ESPECIFICACIONES:

HI 93703 HI 93703-11

Rango 0.00 a 50.00 FTU / 50 a 1000 NTU Resolución 0.01 / 1 NTU Precisión +/- 0.5 NTU o +/- 5% de lectura (el que sea mayor) Desviación EMC Típica +/- 2% F.E. Punto de Calibración 2 puntos (0 y 10 NTU) 3 puntos (0, 10 y 500 NTU)Fuente Emisora LED emisor de infrarrojos Duración del Emisor Duración del instrumento Detector de Luz Fotocélula de Silicio Condiciones de Trabajo 0 a 50 ºCDimensiones 220 x 82 x 66 mm Peso 510 g Capacidad de Registro - 200 mediciones Reloj de tiempo real - SI

MEDIDORES DE OXIGENO:La concentración de oxígeno disuelto (OD) es un parámetro importante para evaluar la calidad del agua. Sirve como indicador del efecto producido por los contaminantes oxidables, de la aptitud del agua para mantener vivos peces u otros organismos aerobios y de la capacidad autodepuradora de un cuerpo receptor.

Las mediciones de oxígeno disuelto (DO) o oxígeno gaseoso en un proceso industrial sirven para controlar la concentración de oxígeno, optimizar el proceso y el rendimiento. Controla directamente la seguridad de la planta. Además en las mediciones en-linea se utiliza a menudo el sistema de medición off o near-line para el control en las diferentes ubicaciones con un sistema transmisor/sensor compacto portátil con registro de datos, aparato de muestreo y un interface para descargar los valores de medición almacenados. En aguas residuales, la ausencia de oxígeno genera olores desagradables debido a la descomposición anaerobia de la materia orgánica; en cambio, en aguas de abastecimiento, el exceso de oxígeno provoca corrosión. Comúnmente, la medición en laboratorio se realiza mediante método electroquímico, en el cual, al introducir directamente una sonda en la muestra, proporciona el contenido de oxígeno disuelto en una presión y temperatura dadas. El oxígeno disuelto disminuye al aumentar la salinidad, la temperatura (50% entre 0° y 35°C).La concentración de oxigeno disuelto depende de:

1. Temperatura2. Presión atmosférica3. Consumo de oxígeno ocasionado por la biodegradación de microorganismos.4. Producción de oxígeno por algas.5. Salinidad de la solución.

En la industria farmacéutica hay una gran demanda de diseño higiénico y rastreabilidad para propósitos de validación. En la industria alimentaria o cervecera, los sensores tienen que resistir muchos ciclos de CIP (limpieza en ubicación) o SIP (esterilización en ubicación) para propósitos higiénicos y de durabilidad.

Sensores OD (oxígeno disuelto) higiénicos (certificados de materiales).Las series InPro6800 se los sensores «Línea Advanced» de oxígeno disuelto (DO) de METTLER TOLEDO están especialmente diseñados para ser utilizados en procesos estériles/higiénicos. Además, el InPro6800 Gas está diseñado para la medida del oxígeno gaseoso durante procesos de inertization o el control de los gases de síntesis.



Fabricados con materiales que cumplen las FDA, con acabados de superficie altamente pulida para facilitar la limpieza, cumplen totalmente las regulaciones de higiene internacional como las EHEDG o las 3-A.

Los sensores de oxígeno con la funcionalidad ISM (Intelligent Sensor Management) integrada permiten "Conectar y Medir" y obtener diagnósticos avanzados

Sensores OD de alta sensibilidad (hasta ppb).

Las series InPro6900 de sensores altamente sensibles al oxígeno disuelto (DO) de METTLER TOLEDO están especialmente diseñados para los procesos estériles/higiénicos con concentraciones de DO extremadamente bajas. Estos sensores están fabricados con materiales que cumplen las FDA y tienen un acabado de superficie altamente pulido para facilitar la limpieza.

Para lecturas de alta precisión y pocas necesidades de mantenimiento.

Totalmente certificado para cumplir las regulaciones higiénicas internacionales, los sensores están esterilizados y pueden resistir tratamiento CIP repetitivamente. Un rápido sistema de desconexión permite la sustitución fácil y rápida del cuerpo de la membrana. Los sensores de oxígeno con la funcionalidad ISM (Intelligent Sensor Management) integrada permiten "Conectar y Medir" y obtener diagnósticos avanzados.

O2 / transmisores de oxígeno disuelto y medidores.

Los transmisores de O2 de METTLER TOLEDO para mediciones precisas y seguras. Permiten mediciones simultáneas de la presión parcial de O2, temperatura y presión del aire en el ambiente. Juntamente con sensores y portaelectrodos METTLER TOLEDO, los sistemas de medición completos de O2 pueden configurarse para garantizar un alto nivel de seguridad del proceso.

El O2 4100 ppb es un transmisor de O2 versátil y muy rentable para mediciones de oxígeno disuelto. La moderna pantalla con pictogramas facilita el servicio de las funciones del instrumento y la supervisión de los datos de medida. El aparato permite la medición de OD a niveles de concentración especialmente bajos, así como una amplia gama de prestaciones ventajosas: su fácil manejo, estructura robusta y lecturas fiables de medida convierten a la línea avanzada en una opción ideal para las aplicaciones requeridas. El instrumento puede montarse en la pared, en panel o en tubería.



MEDIDORES DE HUMEDAD.

Los medidores de humedad cobran cada vez más importancia en el estudio de las características del aire o del entorno medioambiental. Con frecuencia se deben respetar ciertos porcentajes de humedad según las las características de los productos tanto en oficinas como en fábricas. Existen instrumentos en donde se puede determinar la humedad absoluta o relativa de un modo cómodo y preciso (sin necesidad de realizar pruebas en seco). Los medidores de humedad generalmente contienen los componentes de calibración correspondiente.

Las mediciones de la humedad se dividen en dos categorías generales: LOS MÉTODOS DE HUMEDAD ABSOLUTA Y LOS DE HUMEDAD RELATIVA . Los primeros son los que proporcionan una salida primaria que se puede calibrar directamente en términos de la temperatura del punto de condensación o rocío, la concentración molar o la concentración por peso. Los métodos más especializados analizados aparecen por orden decreciente aproximado respecto de qué tan directamente se efectúe la determinación de la humedad. Los métodos de humedad relativa son los que proporcionan una salida primaria que se calibra de un modo más directo utilizando el porcentaje de saturación de la humedad.

El Método del punto de condensación o rocío se utiliza para muchas aplicaciones, el punto de condensación es la medida de humedad más conveniente. Cuando se busca la concentración, la relación entre el contenido de agua y el punto de condensación es bien conocida, y se encuentra con facilidad. El método del punto de condensación requiere una superficie inerte, cuya temperatura se pueda ajustar y medir, una corriente de gas de muestra que fluya sobre la superficie, un control para ajustar la temperatura superficial al punto de condensación y los medios necesarios para detectar la iniciación de la condensación.

Aunque la presencia del condensado se detecta eléctricamente, el método más original y frecuentemente utilizado es la detección óptica del cambio en la reflexión de luz por medio de un espejo inerte de superficie metálica. Algunos instrumentos miden la atenuación de la luz reflejada al iniciarse la condensación, en tanto que otros miden al aumento de la luz dispersada por el condensado en lugar de, o además de medir la luz reflejada. El enfriamiento de la superficie se logra con un líquido refrigerante expansible, por medio de la refrigeración mecánica tradicional o el enfriamiento termoeléctrico. La medición de la temperatura superficial se efectúa por lo común con un termopar o una termorresistencia.

La claridad con que se inicie el punto de compensación se puede reducir, o bien, es factible que se genere un desplazamiento en el punto de condensación aparente, debido a que en la muestra se encuentra un componente que se condensa a una temperatura más elevada que el intervalo de punto de condensación anticipado, por la deposición gradual de una película higroscópica de baja presión de vapor, o la deposición gradual de una película hidrofóbica de baja presión de vapor, partículas de polvo o la acumulación de rayones en la superficie del espejo. El error de la medición de la temperatura es de, aproximadamente, :1: 0.56°C (lÉF) en el intervalo de humedad más elevado; pero el error aumenta a 2.2 a 2.8°C (4 o 5°F) en el intervalo de -62 a -73°C (-80 a -1000P). En el intervalo de O a -18°C (32, a Oop, aproximadamente), la deposición puede ser ya sea de gotas de líquido superenfriado o cristalitos de hielo. A puntos de condensación bajos, la capacidad del sistema de enfriamiento puede ser restrictiva.


INSTRUMENTOS ANALÍTICOS DE MEDICIÓN SÉPTIMO SEMESTRELa humedad relativa de aire se determina en muchos sectores: industria, transporte, etc. Los higrómetros para medir humedad cubren un amplio espectro: medición e indicación sencillas, registro y almacenamiento de valores de medición o transmisión de los datos obtenidos con los higrómetros a un PC y su análisis posterior. También puede contar con las soluciones de calibración necesarias, los equipos de calibración y otros componentes adicionales. Muchos higrómetros cuentan con un certificado de calibración ISO - algunos modelos están validados judicialmente. Son muy valiosos para la valoración de daños en almacenes.

Medidor de humedad de gran precisión para punto de rocío PCE-3000.

El medidor de humedad para punto de rocío PCE-3000 es un aparato de gran precisión para determinar la humedad y la temperatura. Además, este medidor de humedad proporciona el cálculo del punto de rocío. Este aparato también destaca por su memoria de datos interna. Los valores de medición pueden ser guardados in situ en el modo de memoria concreta. En este modo pueden realizarse tomas de larga duración sin necesidad de estar presente. El medidor de humedad para punto de rocío registra internamente los datos con fecha y hora. Posteriormente podrán ser transmitidos y valorados en un PC o laptop con el software opcional. Este aparato se aplica en sectores como el del transporte y almacenado de mercancías, en el sec- tor de la construcción, así como en múltiples aplicaciones industriales.

Aparte de poder recalibrar el aparato usted mismo in situ con la ayuda del equipo de calibración, puede hacerlo recalibrar en cualquier laboratorio acreditado según la DIN ISO. Medidor de humedad y temperatura FMU 4 DATA

Se emplea para medición de temperatura y humedad para almacenes o naves de producción (se pueden controlar hasta 99 puestos de medición).El sistema de medición consta de un medidor de humedad y temperatura, una unidad de procesa miento y una conexión al PC. Su uso principal es el de medir y controlar las condiciones climatológi-cas en almacenes y naves de producción. Los valores de humedad y temperatura facilitados por los sensores del medidor de humedad y temperatura se transmiten continuamente al PC. Se pueden establecer para cada lugar de medición los valores límite y los niveles de alarma (designando el lugar de medición) con el software del envío. Si se supera el valor límite inferior o superior, se activa un nivel de preaviso. Después se visualiza la alarma por medio de una señal parpadeante en la pantalla del PC. Con un relé de distribución adicional se puede controlar una sirena o algo similar.El medidor de humedad y temperatura FMU 4 DATA posee una función de correo que permite enviar avisos de alarma, por ejemplo a un móvil (p.e. el mensaje siguiente: el medidor de humedad y temperatura 14 del almacén 4 ha activado la alarma). De este modo estará informado fuera del horario de trabajo de posibles perturbaciones en el almacén y podrá tomar las medidas oportunas.Los sensores poseen una gran estabilidad a largo plazo. Por eso la desviación máxima del sensor del medidor de humedad y temperatura (humedad relativa o humedad de peso equivalente) es de ± 1 % en 5 años. Se pueden conectar al sistema hasta un máximo de 99 aparatos y sensores. La distancia hasta el sensor más lejano puede ser de hasta 120 m. Una distancia de 100 m se considera normal en la disposición estándar de este tipo de sistemas de medición FMU 4 DATA.


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