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.
NiltonKessioagos11
2
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.
NiltonKessioagos11
3
ANALISADORES DE O2
Mtodos EspecficosOxido de zircnio; Clulas eletroqumicas;
Sensores paramagnticos.
NiltonKessioagos11
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.
NiltonKessioagos11
5
Deteco por oxi-zircnia:A tenso gerada depende da diferena de
concentraes entre a medio e a referencia e da temperatura do
conjunto.
NiltonKessioagos11
6
CLULA DE XIDO DE ZIRCNIO
NiltonKessioagos11
7
NiltonKessioagos11
8
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.
NiltonKessioagos11
9
CAIXA DO SENSOR - OXIGNIO E COESensor COe tipo Thick
FilmNiltonKessioagos11
Sensor de Oxignio de Zirconia
10
Caixa do Sensor
NiltonKessioagos11
Flange Padro
Sensor de Combustveis
Sensor de Oxignio
11
12
NiltonKessioagos11
SENSOR
13
NiltonKessioagos11
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;
14
NiltonKessioagos11
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.
15
NiltonKessioagos11
CLULAS ELETROQUMICAS
16
NiltonKessioagos11
CLULAS ELETROQUMICAS
17
NiltonKessioagos11
18
NiltonKessioagos11
19
NiltonKessioagos11
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.
22
NiltonKessioagos11
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.
24
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.
25
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.
NiltonKessioagos11
26
DETECO POR PARAMAGNETISMO:
OXIGNIOParamagnetismoO2COMPORTAMENTODE ALGUMAS
NiltonKessioagos11
MOLCULAS EM RELAO A UM CAMPO MAGNTICO
NO
NO2
ClmOn CO C3H8 C2H6 CH4 CO2 H2
Diamagnetismo
27
COMPORTAMENTO DAS SUBSTNCIAS
28
NiltonKessioagos11
DETECO POR PARAMAGNETISMO: OXIGNIO
29
NiltonKessioagos11
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.
30
NiltonKessioagos11
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.
31
NiltonKessioagos11
32
NiltonKessioagos11
DETECO POR PARAMAGNETISMO:
NiltonKessioagos11
Espira de realimentao
espelho
1 - Haltere de esferas de quartzo 2 - Bobina de platina
3 - Espelho 4 - Polos magnticos
34
35
NiltonKessioagos11
36
NiltonKessioagos11
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.
38
NiltonKessioagos11
