Aplicaciones de ozono
Medir el ozono en agua con medidores ORP
Definición de los medidores ORP
ORP significa potencial de oxidación-reducción. Es una medida de la capacidad de una solución para oxidar o reducir otras sustancias. ORP también puede denominarse potencial redox.
Los niveles de ORP en el agua se pueden medir con un medidor electrónico de ORP. Los medidores ORP utilizan electrodos en el agua que miden la diferencia de voltaje entre los dos electrodos. El agua con mayor potencial para perder electrones (oxidarse) generará una lectura de ORP más alta, medida en milivoltios (mv). Los valores de ORP más bajos (potencialmente negativos) indican que el agua es más reductora.
El ORP es un parámetro importante en el tratamiento del agua, ya que puede utilizarse para controlar la eficacia de los desinfectantes y prevenir la corrosión. Por ejemplo, se utiliza para controlar los niveles de cloro en las piscinas y garantizar que el agua esté correctamente desinfectada.
El ORP también puede utilizarse para evaluar la calidad del agua potable; un ORP más alto suele indicar una mejor calidad del agua que un valor de ORP bajo.
Estos son algunos de los factores que pueden afectar el ORP en el agua:
- Oxígeno disuelto: el agua con mayores niveles de oxígeno disuelto tendrá un valor de ORP más alto,
- pH: el pH también afecta el ORP. En general, el ORP disminuye a medida que aumenta el pH.
- Otros oxidantes o reductores: otros oxidantes, como el cloro y el ozono, aumentarán el ORP del agua. Otros reductores, como los sulfuros y el hierro, disminuirán el ORP del agua.
Los medidores ORP suelen ser muy fiables, fáciles de usar y responden rápidamente a los cambios en la calidad del agua. Por lo tanto, se utilizan habitualmente en los procesos de tratamiento del agua como herramienta para verificar su calidad.
Uso del ORP para medir el ozono disuelto
Los medidores ORP también pueden utilizarse para medir los niveles de ozono disuelto en el agua. El ORP mide el potencial de oxidación-reducción de una solución, es decir, su capacidad para oxidar o reducir otras sustancias. El ozono es un oxidante fuerte, por lo que aumentará el ORP del agua.
Sin embargo, hay otros factores que también pueden afectar el ORP, como el pH, el nivel de oxígeno disuelto y la presencia de otros oxidantes o reductores en el agua. Esto significa que no existe una correlación directa entre los valores de ORP y los niveles de ozono disuelto en el agua.
Los medidores ORP pueden calibrarse o correlacionarse con niveles conocidos de ozono disuelto en una fuente de agua específica. Siempre que los demás parámetros de calidad del agua se mantengan estables, esta correlación entre el ozono disuelto y el ORP puede permanecer estable y constante. Además, el ORP es una herramienta muy valiosa para indicar la calidad general del agua y el aumento o la disminución de los niveles de ozono disuelto en ella.
Estas herramientas pueden utilizarse para medir el ozono en el agua con fines de correlación:
Algunas ventajas de los medidores ORP
Debido al principio de medición basado en electrodos sencillos en el agua, los medidores ORP suelen ser muy fiables y proporcionan mediciones muy estables. La calibración de los medidores ORP es bastante sencilla gracias a las soluciones tampón disponibles. Además, los sensores ORP pueden tener un costo muy bajo y simplemente reemplazarse según un programa para eliminar la necesidad de calibrarlos.
En algunas aplicaciones con mala calidad del agua, un sensor de ozono disuelto puede no ser una opción fiable debido a la membrana sensible y al electrolito que se utilizan para medir el ozono disuelto. Como el ORP utiliza electrodos sencillos en el agua, puede ofrecer fiabilidad y estabilidad en los niveles de ORP (y, por tanto, de ozono) de esta agua. En esencia, los medidores ORP pueden utilizarse en situaciones en las que los medidores de ozono disuelto no son una opción.
Los medidores ORP también pueden utilizarse junto con un medidor de ozono disuelto como referencia adicional. Por ejemplo, si 1.0 ppm de ozono en el agua normalmente corresponde a 900-950 mV de ORP en esta aplicación, cuando se detecte una gran discrepancia con estos valores, se podrá detectar un posible problema en el sistema de tratamiento del agua y corregirlo más rápidamente, incluso de forma automatizada.
Debido a la simplicidad del principio de medición que emplean los medidores ORP, los cambios en la calidad del agua se indicarán rápidamente. En general, los cambios en los niveles de ozono disuelto en el agua se detectarán más rápido con un medidor ORP que con un medidor de ozono disuelto.
Los medidores de ozono disuelto dependen mucho de la presión. Muchos medidores de ozono disuelto requieren celdas de flujo especializadas para hacer pasar el agua por el sensor a un caudal y una presión específicos, a fin de medir con precisión el ozono disuelto. En cambio, los sensores ORP funcionan en un rango de presión mucho más amplio y pueden insertarse directamente en la corriente de agua, con mucha menos preocupación por los cambios de presión del agua y por mantener un caudal específico sobre el sensor.
Algunas desventajas de los medidores ORP
No existe una correlación fiable entre los valores de ORP y los valores de ozono disuelto. Como los valores de ORP se ven afectados por los niveles de oxígeno disuelto en el agua, los valores de pH y muchos otros componentes de la química del agua, la correlación entre el ORP y el ozono disuelto debe establecerse para la fuente de agua específica en cuestión. Además, a medida que cambia la química del agua, la correlación entre el ORP y el ozono disuelto también puede cambiar.
Debido a que el ORP no indica directamente los niveles de ozono en el agua, no ofrece la misma precisión que un medidor de ozono disuelto propiamente dicho. Si se requiere precisión, se debe utilizar un medidor de ozono disuelto de alta calidad.
El ozono es un oxidante potente. Al disolverse en agua, aumenta significativamente el ORP debido a su fuerte potencial oxidante. Por este motivo, los límites máximos de detección de un medidor ORP se alcanzan rápidamente a medida que aumentan los niveles de ozono en el agua. Medir de forma repetible niveles de ozono disuelto superiores a ~1.0 ppm con un medidor ORP puede ser complicado. Los niveles de ozono superiores a ~1.0 ppm en el agua pueden producir muy poco cambio (o ninguno) en el valor que detecta un medidor ORP.
Cuando una misma fuente de agua, como el agua de un tanque de almacenamiento, se trata con ozono, a medida que disminuyen los niveles de ozono, los valores de ORP no disminuyen de forma lineal con el ozono disuelto. El ozono en el agua se descompone en oxígeno y genera niveles muy altos de oxígeno disuelto en el agua. Este nivel elevado de oxígeno disuelto aumentará el valor de ORP del agua. Por lo tanto, podría suponerse que hay ozono en el agua debido a los valores indicados anteriormente, aunque esto ya no sea cierto, puesto que todo el ozono se ha convertido nuevamente en oxígeno y está generando un valor de ORP elevado en el medidor ORP.
Resumen
En resumen, si necesita medir la concentración de ozono en agua limpia, lo mejor es utilizar un medidor de ozono específico. Los medidores de ozono están diseñados específicamente para medir la concentración de ozono y son mucho más precisos que los medidores ORP. Sin embargo, si no se necesita una precisión exacta y basta con una indicación general de un aumento o una disminución de los niveles de ozono disuelto, el ORP es una excelente opción de medición. Además, cuando los medidores de ozono disuelto no son una opción fiable debido a la mala calidad del agua, los medidores ORP pueden ofrecer una alternativa viable y proporcionar una medición electrónica del ozono disuelto en el agua.