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O que é oxigênio dissolvido?
Em corpos d'água, o oxigênio dissolvido (OD) é a forma de oxigênio disponível para sustentar organismos aquáticos, mas não inclui o oxigênio associado à molécula de água. Os corpos d'água são oxigenados por diversos meios. No ambiente natural, a principal fonte é o oxigênio atmosférico; no entanto, outras vias incluem a agitação (cachoeiras) e as plantas aquáticas fotossintéticas. As águas superficiais normalmente têm mais de 8 ppm de OD, mas os níveis podem chegar a apenas 4 ppm em certas condições. Concentrações inferiores a 2 ppm de OD são chamadas de hipóxicas. Como muitos organismos aquáticos dependem do oxigênio dissolvido para sobreviver, condições hipóxicas podem estressar ou até mesmo matar a vida aquática. Os peixes consomem OD por meio das brânquias, e os microrganismos consomem oxigênio ao se alimentarem de poluentes ou de matéria em decomposição.
A concentração de oxigênio dissolvido depende de vários fatores ambientais. A temperatura, o pH, a estação do ano e a hora do dia influenciam os níveis de OD. A temperatura tem um impacto muito grande, pois a água fria retém mais oxigênio dissolvido do que a água quente.
As instalações de tratamento de águas residuárias frequentemente tratam o efluente pelo processo de lodo ativado, que depende de microrganismos aeróbios para decompor ou oxidar o excesso de nutrientes e poluentes. Aeradores injetam bolhas de oxigênio no efluente para manter a população de microrganismos. Um nível de pelo menos 2 ppm de OD deve ser mantido para que esse processo funcione.
Os operadores de tratamento de água industrial monitoram os níveis de oxigênio em caldeiras de alta pressão, caldeiras de baixa pressão e geradores de vapor com recuperação de calor (HRSG). Em temperaturas elevadas, o oxigênio é altamente corrosivo para os metais, pois causa corrosão por pites. Caldeiras de alta pressão e equipamentos de recuperação de petróleo em poços profundos são particularmente vulneráveis a esse ataque. Para evitar danos custosos por corrosão, os líquidos em contato com superfícies metálicas devem ser tratados para reduzir a concentração de oxigênio, geralmente por uma combinação de meios físicos e químicos. A desaeração pode reduzir a concentração de oxigênio dissolvido da água de alimentação de caldeiras de vários ppm para alguns ppb. Agentes redutores químicos (chamados de sequestrantes de oxigênio), como hidrazina, DEHA e sulfito de sódio, podem ser usados no lugar da desaeração ou em conjunto com ela. O teste de OD pode ser feito na água de alimentação ou no condensado, dependendo de vários fatores.
Por que testar o oxigênio dissolvido na água?
A concentração de OD é uma medida básica para avaliar a saúde de um corpo d'água. Grupos ambientais, empresas de consultoria e órgãos governamentais monitoram regularmente a concentração de OD dos ecossistemas aquáticos para garantir que eles possam sustentar a vida. O teste frequente do oxigênio dissolvido na água é uma forma eficaz de identificar condições que podem causar hipóxia antes que ameacem a vida aquática.
As indústrias que dependem de sistemas metálicos, como caldeiras de alta pressão, medem as concentrações de OD para evitar corrosão custosa ou catastrófica dos equipamentos. As medições de OD também ajudam os operadores a determinar se estão dosando o sequestrante de oxigênio de forma eficaz, limitando o desperdício de produtos químicos.
Sobre os kits de teste CHEMetrics
Estão disponíveis dois métodos de teste de oxigênio, que oferecem diferentes faixas de medição:
- O método Rhodazine D é muito sensível e mede o oxigênio na faixa de partes por bilhão (ppb), sendo, portanto, o método de escolha para o monitoramento de oxigênio em caldeiras e condensado. O corante Rhodazine D desenvolve uma cor rosa na presença de oxigênio.
- O método do índigo carmim usa um corante que fica azul na presença de oxigênio na faixa de partes por milhão (ppm). Esse método é usado rotineiramente para monitorar o oxigênio em águas superficiais no monitoramento ambiental.
A CHEMetrics fabrica kits de teste de OD de qualidade desde 1969. A CHEMetrics oferece opções visuais e instrumentais que medem em faixas de ppb, perfeitas para caldeiras de alta pressão, e em faixas de ppm para aplicações ambientais.
Os kits de teste de OD visuais da CHEMetrics possuem ampolas autopreenchíveis CHEMets® que contêm reagente pré-medido para um único teste. Basta quebrar a ampola diretamente na amostra para aspirar o volume correto de amostra e, em seguida, comparar com os padrões de cor fornecidos para encontrar a concentração.
Os kits de teste de OD instrumentais da CHEMetrics possuem a tecnologia de ampolas Vacu-vials®. As ampolas Vacu-vials utilizam a mesma tecnologia autopreenchível das ampolas CHEMets, mas os frascos têm 13 mm de diâmetro, de modo que são compatíveis com a maioria dos fotômetros ou espectrofotômetros.
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Kits Visuais
| Faixa | MDL | Método | Nº de catálogo do kit | Nº de catálogo do refil |
|---|---|---|---|---|
| 0-20 ppb | 2 ppb | Rhodazine D | K-7511 | R-7511 |
| 0-40 ppb | 2,5 ppb | Rhodazine D | K-7540 | R-7540 |
| 0-100 ppb | 5 ppb | Rhodazine D | K-7599 | R-7540 |
| 5-180 ppb | 5 ppb | Rhodazine D | K-7518 | R-7518 |
| 0-1 ppm | 0,025 ppm | Rhodazine D | K-7501 | R-7501 |
| 1-12 ppm | 1 ppm | Índigo Carmim | K-7512 | R-7512 |
Kits Instrumentais
| Faixa | Método | Nº de catálogo do kit |
|---|---|---|
| 0-1,000 ppm | Rhodazine D | K-7553 |
| 0-15,0 ppm | Índigo Carmim | K-7513 |
| 0-15,0 ppm | Índigo Carmim | I-2002 |
Métodos
O Método do Índigo Carmim
Referências: ASTM D 888-87, Dissolved Oxygen in Water, Test Method A. Gilbert, T. W., Behymer, T. D., Castañeda, H. B., “Determination of Dissolved Oxygen in Natural and Wastewaters,” American Laboratory, março de 1982, pp. 119-134.
Os kits de teste de oxigênio dissolvido para aplicações ambientais e de água potável (faixa de ppm) empregam o método do índigo carmim. A forma reduzida do índigo carmim reage com o O.D. para formar um produto azul. A metodologia do índigo carmim não está sujeita a interferências de temperatura, salinidade ou gases dissolvidos, como o sulfeto, que afetam os usuários de medidores de O.D. Os resultados desses kits de teste de oxigênio dissolvido são expressos como ppm (mg/L) de O2.
O Método Rhodazine D™
Referências: Desenvolvido pela CHEMetrics, LLC. ASTM Power Plant Manual, 1ª ed., p. 169 (1984). ASTM D 5543-15, Low Level Dissolved Oxygen in Water. Department of the Navy, Final Report of NAVSECPHILADIV Project A – 1598, Evaluation of CHEMetrics Feedwater Dissolved Oxygen Test Kit (1975).
Os kits de teste para águas de caldeira e aplicações que exigem níveis traço de O.D. (faixa de ppb) empregam a metodologia Rhodazine D. Desenvolvido pela CHEMetrics, LLC, e aprovado pela ASTM como método de referência para a determinação de O.D. em ppb, o composto Rhodazine D, em sua forma reduzida, reage com o oxigênio dissolvido para formar um produto de reação rosa brilhante. O método não está sujeito a interferências de salinidade ou de gases dissolvidos. Agentes oxidantes, incluindo a benzoquinona, podem causar resultados elevados. Agentes redutores, como a hidrazina e o sulfito, não interferem. Os resultados são expressos como ppm (mg/L) ou ppb (ug/L) de O2. Os kits de teste de oxigênio dissolvido de faixa baixa incluem um tubo de amostragem especial para uso com água de alimentação de caldeiras. Esse dispositivo permite ao usuário quebrar a ponta da ampola em uma corrente de amostra em fluxo, a fim de evitar erros causados pela contaminação por oxigênio atmosférico.