12. Detecção de Parâmetro Químico - Cloro (Parte II)

Para avaliar na prática o comportamento de um eletrodo de ORP em diferentes concentrações de cloro, utilizei inicialmente um eletrodo comercial da marca SenTix™ (que estava esquecido em uma gaveta do laboratório) e um Medidor Multiparâmetro 340i da WTW™.

Partindo de uma solução comercial de hipoclorito de sódio com uma concentração nominal de 12% fizemos diluições sucessivas para preparar soluções com as seguintes concentrações:

Tabela 11. Efeito da concentração de cloro (0 - 12mgCl2/L) sobre as leituras de ORP.

pHmgCl2/L[Cl2]-log[Cl2]Potencial(mV)
6,8 0 0 - 160
6,8 0,12 1,69x10-6 5,77 208
6,8 0,24 3,38x10-6 5,47 256
6,8 0,6 8,46x10-6 5,07 383
6,8 1,2 1,69x10-5 4,77 448
7,5 2,4 3,38x10-5 4,47 513
7,5 6,0 8,46x10-5 4,07 632
8,0 12 1,69x10-4 3,77 564

Ao colocar em um gráfico os dados da tabela 11 pode-se observar um padrão semelhante ao gráfico da figura 89.

Figura 90. Gráficos de ORP X ppmCl2 (esquerda) e ORP X -log[Cl2] (direita) obtidos com os dados da tabela 11.

Gráficos de ORP X ppmCl2 (esquerda) e ORP X -log[Cl2] (direita) obtidos com os dados da tabela 11.

No entanto, o ORP na concentração de 12 ppmCl2 mostra uma queda, que pode ser entendida devido ao aumento do pH do meio e consequente deslocamento do equilíbrio HOCL ⇆ OCl- + H+ para a direita, reduzindo a concentração do ácido hipocloroso, como mostra o gráfico da figura 79. Lembrar que o hipoclorito de sódio é obtido pela dissolução do gás cloro (Cl2) em uma solução diluída de hidróxido de sódio. (Ver: Compostos Clorados Disponíveis)

Mas ao remover a última leitura da tabela 11 (12 ppmCl2), pode-se observar um aumento do coeficiente de correlação na equação de regressão.

Figura 91. Gráfico ORP X -log[Cl2] sem a leitura a 12 ppmCl2.

Gráfico ORP X -log[Cl2] sem a leitura a 12 ppmCl2.

Em seguida resolvi ligar os terminais do eletrodo de ORP SenTix™ diretamente a um multímetro comercial da marca ICEL, modelo MD-606 PRO, e fazer algumas medidas em água destilada (sem cloro) e água de torneira (com cloro).

Em água destilada, e em repouso, o multímetro mostra leituras na faixa de 0,209V. Mas com agitação as leituras sobem e estabilizam em torno de 0,304V.

Mas ao mudar a escala do multímetro para mV as leituras sobem e não estabilizam, chegaram a mais de 340,0 mV e continuaram a subir. Mas se retorno para a escala de V as leituras voltam a cair e chegam a 0,225V (não esperei estabilizar). Troquei pelo medidor WTW e as leituras começaram em 270mV e começaram a subir chegando a 314mV (sem estabilização). Com agitação as leituras sempre são maiores do que em repouso.

12.1. Potenciômetro

Resolvi então testar o circuito proposto no artigo Claudimir L. do Lago, Ivano G. R. Gutz, Rogério T. da Rocha, 1995 que basicamente é um seguidor de voltagem (ou seguidor de tensão).

Figura 92. Diagrama do circuito de um potenciômetro para medidas de potencial redox (ORP) utilizando um Amplificador Operacional OP07 como um seguidor de voltagem.

Diagrama do circuito de um potenciômetro para medidas de potencial redox (ORP) utilizando um Amplificador Operacional OP07 como um seguidor de voltagem.

Após montar o circuito da figura 92 em uma protoboard fiz alguns testes exploratórios comparando a leituras de potencial de um eletrodo ORP SenTix™ com um multímetro simples (ICEL IK-1000A) e com o seguidor de voltagem.

Apenas para avaliar o efeito do circuito, fiz as leituras com água de torneira e água filtrada (em filtro de carvão ativo). Os resultados estão na tabela 12

Tabela 12. Avaliação da eficiência de um circuito seguidor de voltagem para medidas com eletrodo de ORP.

Água FiltradaÁgua de Torneira
SEM seguidor de voltagem 24 (mV) 30 (mV)
COM seguidor de voltagem 150 (mV) 190 (mV)

Em seguida montei o circuito em uma PCI (Placa de Circuito Impresso) padrão, tipo ilha, conforme a figura 93.

Figura 93. Diagrama do circuito de um potenciômetro para medidas de potencial redox (ORP) para montagem em uma PCI (tipo ilha) utilizando um Amplificador Operacional OP07 como um seguidor de voltagem.

Diagrama do circuito de um potenciômetro para medidas de potencial redox (ORP) para montagem em uma PCI (tipo ilha) utilizando um Amplificador Operacional OP07 como um seguidor de voltagem.

https://noisebridge.net/wiki/BioBoard/Documentation/pH

Próximas etapas:

  1. Montar eletrodo de referência Ag/AgCl aproveitando as trilhas condutivas de prata dos filmes de poliéster (Mylar) usados em teclados.

Mylar

Mylar">Mylar pode suportar temperaturas de até 200C

Mylar e Mylarhttp://www.webopedia.com/TERM/M/Mylar.html