Perguntas frequentes sobre pH/OPR

O próprio pH não é afetado pela taxa de fluxo, mas a medição de pH pode ser afetada. Na maioria das aplicações convencionais (não em água de alta pureza), haverá pouca influência da taxa de fluxo em uma medição de pH. Efeitos pequenos podem ocorrer na junção do eletrodo de referência (diafragma), causando variações da ordem de ± 0,1 pH para velocidades de fluxo passadas pela ponteira do sensor de 0-2 m/s. O volume da taxa de fluxo depende do tamanho da tubulação.

A pressão pode ter algum efeito, pois afeta diretamente a junção de referência, forçando vestígios do material do processo na junção. Em pH muito baixo ou muito alto (pH <4 ou >10), isso terá maior efeito e pode ser da ordem de ± 0,2 pH para grandes mudanças de pressão, dependendo da aplicação.

Ciclos de pressões e taxas de fluxo elevadas causará uma pequena compressão e expansão dos conteúdos de eletrólito, causando diluição do eletrólito ou contaminação na junção e reduzindo a vida do sensor de pH. A vida útil e desempenho máximos do sensor são obtidos pelo posicionamento do sensor em um fluxo lateral com taxa de fluxo moderada e descarga à pressão atmosférica.

Medições do pH de água pura (amostras <40 µS/cm) podem ser fortemente afetadas pela taxa de fluxo. Isso nunca deve ser realizado com um sensor diretamente montado em câmara de fluxo ou encaixe de plástico, visto que o fluxo da água de alta pureza passado pelas superfícies isolantes gera uma carga estática que tornará a leitura de pH muito sensível à taxa de fluxo. O sensor deve estar em uma câmara de fluxo de aço inoxidável aterrada em um fluxo lateral com baixa taxa de fluxo - normalmente 50-100 mL/min. e com descarga para escoamento aberto. Baixas taxas de fluxo também são necessárias devido aos potenciais de junção de referência que podem ser gerados em águas puras. Um eletrodo de referência de junção no fluxo, com reservatório de eletrólito refilável, é recomendado para uma melhor exatidão. O pHure Sensor^TM da Thornton, que usa um eletrodo de referência de gel pré-pressurizado fornece um desempenho muito semelhante.

O intervalo de calibração necessário para o pH é extremamente dependente da aplicação. Quanto mais uniformes são as condições de processo (temperatura, pressão, composição, liberdade do revestimento etc.), mais estável um sensor de pH será e mais longo o intervalo de calibração pode ser. A maioria das instalações de pH calibram-se entre uma vez por semana e uma vez por mês, mas intervalos menores ou maiores podem ser adequados de acordo com a experiência. É uma boa prática iniciar com uma calibração frequentemente e, depois, gradualmente aumentar os intervalos, de acordo com a estabilidade da instalação e os requisitos de exatidão.

Uma alteração nos valores de ORP para um determinado processo pode ser decorrente de uma série de fatores. A estabilidade elétrica do instrumento é um problema raro. O ORP pode ser influenciado pela alteração da composição mineral ou alteração do pH de fontes de água alternadas. Os eletrodos de referência do ORP irão eventualmente se desviar um pouco com a idade e deverão ser substituídos. Para mais informações, consulte a Nota de Aplicação no ORP.

Um ORP estável exige que uma condição de oxidação ou redução esteja presente. Em água pura, o ORP ficará à deriva, respondendo aos níveis de oxigênio dissolvido, aos traços de contaminantes ou à última solução na qual o sensor foi imerso.

A Thornton não recomenda a "calibração" de sensores de ORP em soluções. O ORP medido em milivolts absolutos (de um instrumento calibrado eletricamente) fornecerá uma base firme para leituras de comparação. Os padrões para ORP são geralmente usados para verificar a resposta de um sensor, mas sua tolerância sob condições industriais é muito ampla para ser usada para calibração.

Os padrões são descritos na Prática D1498 ASTM, incluindo os mais comumente usados, que são soluções de buffer de pH saturadas com quinidrona. Quinidrona é um químico orgânico disponível em locais de suprimentos de laboratório. Essas soluções devem ser produzidas frescas para cada uso devido à oxidação de ar no armazenamento. Há algumas soluções disponíveis comercialmente que usam compostos férricos/ferrosos que dizem ser estáveis por períodos mais longos. Para mais informações, consulte a Nota de Aplicação no ORP.

A parte (centro) do eletrodo de medição de pH e ORP dos sensores são de vidro e platina, respectivamente, e pode ter uma vida útil bastante longa, visto que não são quebrados ou atacados quimicamente. Os eletrodos de vidro de pH são atacados por soluções cáusticas quentes e perderão gradualmente a resposta em semanas ou meses, dependendo da intensidade das condições superiores a 10 pH e/ou inferiores a 60 graus Celsius. Os eletrodos de vidro de pH também podem ser atacados e destruídos por ácido hidrofluórico em horas ou dias, dependendo da intensidade da concentração de fluoreto acima de 5 ppm e pH abaixo de 4.

Sensores de pH e ORP de uso geral também incluem um eletrodo de referência, que tem uma quantidade finita de eletrólitos. Os sais do eletrólito devem manter contato elétrico consistente com a amostra do processo pela junção de referência (que circunda o eletrodo de medição) para permitir a medição. Devido a esse contato, há a possibilidade de uma dissolução gradual e perda na amostra, embora isso seja retardado por um agente gelificante espesso.

A vida útil do eletrodo de referência é extremamente depende da aplicação, de semanas a anos, de acordo com ciclos de temperatura e pressão, que expandem e contraem o eletrólito, levando a "expulsá-lo" do sensor. Em amostras sujas, a junção de referência também está sujeita ao revestimento e contaminação.

A vida útil do sensor em aplicações de rotina, moderadamente limpas, à temperatura e pressão ambientes normalmente é de 6 meses a 2 anos, mas pode ser reduzida por vários fatores, sendo os mais comuns descritos acima.

Se um sensor de pH ou ORP for armazenado em temperatura ambiente normal com sua tampa de armazenamento e solução originais posicionadas no final do eletrodo, ele pode durar bem mais de um ano sem degradação no desempenho. Se a solução de armazenamento secar ou vazar devido a armazenamento em altas temperaturas, congelamento ou outros motivos, a vida útil pode ser reduzida significativamente.