Eletrodo de Oxigênio Dissolvido

Os seguintes tipos de tecnologias de sensor de oxigênio dissolvido estão disponíveis para aplicações de laboratório e campo:

a. Eletrodo de oxigênio dissolvido óptico (InLab OptiOx)

b. Eletrodo de oxigênio dissolvido polarográfico (InLab 605)

c. Eletrodo de oxigênio dissolvido galvânico (LE621)

Um eletrodo de OD óptico usa um corante especial integrado em uma membrana na ponta do sensor (como mostrado na figura). Esse corante pode ser excitado absorvendo luz azul emitida internamente pelo sensor. Conforme o corante excitado retorna para seu estado base, ele se torna fluorescente emitindo luz vermelha, que é medida por um fotodetector dentro do sensor. Quando as moléculas de oxigênio estão presentes na superfície externa da membrana, elas podem absorver o excesso de energia do corante excitado. Ao fazer isso, elas reduzem (suprimem) a quantidade de fluorescência que atinge o fotodetector. Quanto mais oxigênio presente em uma amostra, mais supressão de fluorescência e menor o sinal medido. O sensor também contém uma fonte de luz vermelha. Essa luz não excita o corante e não causa fluorescência, sendo simplesmente refletida pelo corante e medida pelo fotodetector. A luz vermelha é usada como uma referência para levar em conta uma diminuição na luz detectada que não está relacionada à supressão do oxigênio, por exemplo, a deterioração do corante ou a sensibilidade dependente de temperatura do detector. Para obter informações mais detalhadas, assista ao vídeo a seguir.
 

O eletrodo tem um ânodo prata cercado por um cátodo de metal nobre feito de ouro ou platina. Esses eletrodos são polarizados por uma tensão constante, fornecida pelo instrumento. Como consequência, o ânodo adquire uma carga positiva e o cátodo, uma negativa. KCl é o eletrólito, separado da amostra por uma membrana. Quando o oxigênio entra no eletrodo, as moléculas de oxigênio são reduzidas no cátodo para formar íons de hidróxido. Como o potencial de polarização é mantido constante, a reação de oxigênio aumenta o sinal elétrico. Esse efeito é proporcional à pressão parcial do oxigênio na amostra. O eletrodo usa uma reação química na qual o ânodo de prata é oxidado e consumido. Por outro lado, o cátodo é nobre e não participa da reação. Em vez disso, ele fornece uma superfície na qual o oxigênio é reduzido por elétrons transportados do ânodo por meio do fio.

Contendo dois eletrodos, o ânodo é geralmente feito de zinco ou chumbo, enquanto o cátodo geralmente é feito de prata ou outro metal nobre. Os eletrodos são interconectados por fios, permitindo que a corrente flua entre eles. Esses componentes são incluídos em um eixo, que é vedado por uma membrana que é seletivamente permeável a oxigênio (como mostrado na figura). O eletrólito tem que ser aquoso e alcalino. A entrada de oxigênio no eletrodo permite uma reação química na qual o ânodo é oxidado (doa elétrons) e consumido.
Por outro lado, o cátodo é nobre e não participa da reação: ele existe como uma superfície de reação onde o oxigênio é reduzido. Os elétrons transportados do ânodo para o cátodo por meio do fio geram uma corrente, que pode ser medida no medidor de OD. Quanto mais oxigênio entra no sistema, mais corrente é gerada.
 

Portanto, sensores galvânicos não requerem tempo de preparação e são mais estáveis em um nível inferior de oxigênio dissolvido do que no caso dos sensores polarográficos. Ao contrário, os sensores polarográficos têm um tempo de vida mais longo. Para obter mais informações sobre os princípios de trabalho de sensores individuais, consulte as perguntas 3 e 4 acima.

a. Os sensores eletroquímicos devem ter a integridade da membrana verificada. Além disso, deve-se garantir que o eletrólito seja corretamente reabastecido, se a recarga do eletrólito for aplicável.
b. Ao usar um sensor polarográfico, a polarização adequada do sensor precisa ser garantida.
c. Os sensores ópticos de OD de laboratório não requerem nenhuma preparação antes de seu uso.

Para medições padrão de oxigênio, uma calibração de 1 ponto a 100% de saturação de oxigênio (ar saturado de água) é suficiente para muitas aplicações. Para medições onde a concentração de oxigênio é baixa (abaixo de 10% ou 0,8 mg/L), recomenda-se fazer um segundo ponto de calibração usando uma solução padrão livre de oxigênio (isso corresponde a 0% de saturação de oxigênio). Para esta finalidade, comprimidos de oxigênio zero são dissolvidos na água para eliminar todo o oxigênio dissolvido nela.

Nos sensores de OD de laboratório eletroquímicos, a agitação é necessária porque os sensores consomem oxigênio durante a medição. A agitação deve ser mantida a uma velocidade constante. Ao contrário de sensores eletroquímicos, os eletrodos de OD ópticos não requerem agitação porque não consomem oxigênio. Para reduzir a duração da medição, a ponta do sensor deve ser submersa na amostra antes de iniciar a medição. Este procedimento permitirá que a concentração de oxigênio e a temperatura alcancem equilíbrio. As bolhas de ar na ponta do sensor devem ser evitadas. Caso contrário, a concentração de oxigênio das bolhas de ar também será medida, levando a resultados errôneos.  

• Dicas gerais de armazenamento:
  após uma medição, o sensor deve ser limpo com água e seco com um tecido macio. Principalmente ao medir amostras biológicas, o crescimento microbiológico deve ser cuidadosamente evitado. Para um desempenho ideal, um sensor deve ser armazenado em um ambiente seguro a temperaturas entre 5 °C e 45 °C e mudanças rápidas de temperatura devem ser evitadas.
  
  
• Sensor de OD galvânico para aplicações de laboratório:
  para armazenamento de curto prazo, ele deve ser enxaguado com água deionizada e colocado em uma solução de armazenamento. Para armazenamento de longo prazo, ele também deve ser desligado (para evitar deterioração devido à autopolarização contínua) e armazenado em um local fresco.
  
  
• Sensor de OD polarográfico para aplicações de laboratório:
  durante o armazenamento de curto prazo, evite o requisito de polarização de seis horas; ele pode ser deixado conectado ao instrumento. Para armazenamento de longo prazo, ele deve ser removido do dispositivo porque a polarização contínua reduzirá gradualmente sua vida útil. Contanto que o sensor seja preenchido com eletrólito interno e a capa protetora seja colocada sobre a membrana, ele poderá ser armazenado por vários meses. Entretanto, para usar o sensor novamente após um período de armazenamento superior a três meses, o eletrólito deverá ser substituído. Se o objetivo for um armazenamento de mais de seis meses, o eletrólito deverá ser removido.
  
  
• Sensor óptico de OD de laboratório:
  um sensor óptico deve ser armazenado seco. O módulo de membrana substituível dos sensores deve ser trocado assim que o sensor mostrar sinais de desempenho reduzido.

A maioria é certificada com IP67, assegurando que o sistema portátil inteiro possa suportar ambientes úmidos e exigentes.

A maioria de nossos sensores de OD de laboratório vem com um sensor de temperatura integrado que ajuda a medir a temperatura correta de uma amostra.

Ele é equipado com um eixo PPS reforçado de fibra de vidro e uma membrana de medição protegida por uma malha de aço, tornado esse sensor ideal para aplicações difíceis.

A demanda bioquímica de oxigênio (DBO) representa a quantidade de oxigênio consumida por bactérias e outros micro-organismos enquanto decompõem matéria orgânica sob condições aeróbicas a uma temperatura especificada. A DBO é um parâmetro importante nas plantas de tratamento de água que indica o grau de poluição orgânica na água. Para saber mais, é possível consultar nosso guia dedicado a este tópico: Demanda bioquímica de oxigênio da teoria à prática. Com o medidor de OD SevenExcellence, a configuração do seu próprio processo de determinação de DBO é feita com rapidez.

Sim, o InLab OptiOx é perfeitamente equipado para medições de DBO. O adaptador de DBO OptiOx especial torna o sensor perfeitamente adequado para medições em todos os reservatórios de coleta de DBO padrão.

Não, o design robusto e a combinação de acessórios da InLab OptiOx a tornam ideal para várias aplicações, tanto em laboratório quanto fora dele. A proteção de aço OptiOx (como mostrado abaixo) oferece proteção ao sensor em ambientes hostis. Ela é leve, o que significa que pode ser estendida facilmente para pontos de medição inferiores.