Analisador de Oxigênio 26-10-11

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ANLISE DE OXIGNIODisciplina Instrumentao Analtica Senai

IMPORTNCIA

A medio de oxignio em misturas gasosas imprescindvel para o controle de processo, para isso so utilizados analisadores on-line que dar maior eficincia e confiabilidade a medio.

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APLICAESControle de combusto; Produo de ao; Processos de oxidao em geral; Manuteno de atmosferas inertes, para evitar deteriorao de produtos ou perigos de combustes indevidas; Medio do teor de oxignio dissolvidos em agua; Uso hospitalar.

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ANALISADORES DE O2

Mtodos EspecficosOxido de zircnio; Clulas eletroqumicas; Sensores paramagnticos.

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No especficos Condutividade trmica; Cromatografia; Espectrometria de massa.4

PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO XIDO DE ZIRCNIO

A temperaturas acima de 700 oC, o xido de zircnio (Zr O2), embora slido, se comporta como um eletrolito, e permite a construo de uma clula eletroquimica, permevel ao ions de O2 -- cujo potencial, ser proporcional a concentrao de oxignio. As superfcies opostas deste eletrlito so revestidas de platina porosa e constituem, assim, os dois eletrodos da clula.

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Deteco por oxi-zircnia:A tenso gerada depende da diferena de concentraes entre a medio e a referencia e da temperatura do conjunto.

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CLULA DE XIDO DE ZIRCNIO

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CONTROLE DA TEMPERATURA

Todo bloco onde se situa a clula, mantido por meio de um forno eltrico, em uma temperatura constante. O controle dessa temperatura geralmente efetuado por controladores eletrnicos de tima estabilidade, utilizando-se termopares ou termoresistncias junto clula.

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CAIXA DO SENSOR - OXIGNIO E COESensor COe tipo Thick FilmNiltonKessioagos11

Sensor de Oxignio de Zirconia

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Caixa do Sensor

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Flange Padro

Sensor de Combustveis

Sensor de Oxignio

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SENSOR

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PROBLEMASAltos teores de SO2, HCl, HF, diminuem a vida til do sensor; Elevados teores de particulados, podem requer filtros ou defletores de partculas opcionais; Resfriamento sbito destruir o sensor; No instalar o transmissor em local excessivamente quente, prximo a parede de fornos ou dutos; Vibraes intensas ou choques mecnicos no local de instalao do sensor;

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PRINCPIO ELETROQUMICO Eletroqumico O fluxo de oxignio atravessa uma membrana semipermevel e reage no interior da clula, promovendo o surgimento de uma diferena de potencial entre dois eletrodos, proporcional ao teor de oxignio.

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CLULAS ELETROQUMICAS

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CLULAS ELETROQUMICAS

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MEDIO DE OXIGNIO POR QUIMILUMINESCNCIA

MEDIO DE OXIGNIO POR QUIMILUMINESCNCIAOs sensores de oxignio pticos so constitudos basicamente por um sistema luminescente e por um sistema ptico. O indicador luminescente pode estar impregnado em uma membrana ou imerso em um sol-gel. O sistema ptico inclui a fonte de excitao (led ou laser) e fotodetetor.

Princpio de funcionamento(cont.)

O sensor revestido por um material luminescente. A partir de um LED transmitida luz azul para a superfcie do sensor. Esta ativa o material luminescente, que emite luz vermelha. Mede-se o perodo a partir de quando a luz azul foi enviada e a luz vermelha emitida. Quanto menos oxignio estiver presente, menor ser o tempo para que a luz vermelha seja emitida.

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Sensor Luminescnte

ANALISADOR DE OXIGNIO POR PARAMAGNETISMO

IntroduoNiltonKessioagos11

O mtodo de medio especfico para anlise de oxignio consiste no aproveitamento de uma propriedade desse gs, que a sua excepcional sensibilidade em relao a um campo magntico.

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CLASSIFICAO DAS SUBSTNCIASMAGNTICAS

Substncias paramagnticas: tm suscetibilidade magntica positiva e constante.NiltonKessioagos11

Concentrar sobre ele as linhas de fora do campo magntico; Sofrer uma fora no sentido de maior densidade das linhas de fora do campo magntico, pois o campo magntico indutor provoca uma imantao no mesmo sentido.

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CLASSIFICAO DAS SUBSTNCIAS MAGNTICAS(CONT.)

Substncias ferromagnticas: tm suscetibilidade magntica positiva mas no constante: sua suscetibilidade funo do campo indutor. Substncias diamagnticas: tm suscetibilidade magntica negativa e constante.Dispersar as linhas de fora do campo magntico; Sofrer uma fora no sentido de menor densidade das linhas de fora do campo magntico, pois o campo magntico indutor provoca uma imantao de sentido contrrio.

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DETECO POR PARAMAGNETISMO: OXIGNIOParamagnetismoO2COMPORTAMENTODE ALGUMAS

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MOLCULAS EM RELAO A UM CAMPO MAGNTICO

NO

NO2

ClmOn CO C3H8 C2H6 CH4 CO2 H2

Diamagnetismo

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COMPORTAMENTO DAS SUBSTNCIAS

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DETECO POR PARAMAGNETISMO: OXIGNIO

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ANALISADOR PARAMAGNTICO MAGNETODINMICO

Relaciona o teor de oxignio, que paramagntico, com a fora exercida sobre um corpo diamagntico imerso num campo magntico no uniforme. O sistema composto por duas esferas de quartzo cheias de Nitrognio, acopladas em forma de um pequeno haltere.

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PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO

O oxignio atrado por um campo magntico, que desloca um pequeno halter de quartzo, cujas esferas contm nitrognio. Esse deslocamento proporcional a concentrao de oxignio na amostra.

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DETECO POR PARAMAGNETISMO:

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Espira de realimentao

espelho

1 - Haltere de esferas de quartzo 2 - Bobina de platina

3 - Espelho 4 - Polos magnticos

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ProblemasUmidade um veneno para esse sistema; Vazamento;

CALIBRAO

A calibrao dos analisadores de oxignio, como a de praticamente todos analisadores de gs, feita com a utilizao de padres certificados de zero e span.

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