Un electrodo de oxígeno disuelto determina la cantidad de oxígeno disuelto en una solución. Como indicador de calidad, conocer la cantidad de oxígeno libre y no compuesto que contiene un producto es importante para muchos tipos de laboratorios, incluidos los que se dedican a la investigación farmacéutica, el control de calidad de alimentos y bebidas o el control medioambiental. METTLER TOLEDO fabrica electrodos ópticos, polarográficos y galvánicos para determinaciones exactas del OD en una amplia gama de aplicaciones de laboratorio y de campo.
Para determinar los niveles de oxígeno con exactitud, se necesitan electrodos de oxígeno disuelto fiables. Una combinación de materiales de alta calidad y tecnologías eficaces aseguran que nuestros electrodos ópticos, polarográficos y galvánicos proporcionen determinaciones exactas de OD en aplicaciones de laboratorio o de campo.
Nuestros sensores de OD InLab® OptiOx™ incorporan la tecnología RDO® (Rugged Dissolved Oxygen), lo que simplifica las mediciones ópticas de OD. Gracias a ella, no se consume el oxígeno de ninguna muestra durante la medición, por lo que se crea un sistema rápido y estable que apenas requiere mantenimiento. Es una excelente opción para aplicaciones de medición de DBO (demanda biológica de oxígeno).
Los electrodos polarográficos de oxígeno disuelto de METTLER TOLEDO, diseñados para entornos adversos y aplicaciones donde no se pueden realizar mediciones ópticas, están equipados con un cuerpo de PPS reforzado con fibra de vidrio. Estos electrodos de OD extremadamente resistentes también incorporan una membrana de gran permeabilidad que asegura la exactitud de las mediciones de oxígeno disuelto.
Un sensor galvánico de OD contiene dos electrodos hechos de diferentes metales (de nobleza distinta) en una solución electrolítica. Los electrodos están interconectados por cables para permitir el flujo de corriente. Son una opción adecuada para obtener mediciones de calidad para quienes tienen un presupuesto limitado y se alinean perfectamente con nuestra línea de medidores estándar.
Gracias a la tecnología Intelligent Sensor Management (ISM®), el instrumento detecta automáticamente el sensor de OD conectado y emplea los datos de calibración más actualizados que hay almacenados en él. De este modo, se aseguran resultados seguros, exactos y trazables.
Los electrodos de oxígeno disuelto de METTLER TOLEDO tienen una clasificación IP67 para ayudar a asegurar que todo el sistema de medición de OD portátil pueda soportar aplicaciones húmedas y exigentes en el exterior, al tiempo que ofrece exactitud y una larga vida útil.
METTLER TOLEDO es un proveedor de sistemas electroquímicos completos, desde medidores y sensores hasta soluciones de calibración y software. Benefíciese de la tecnología Intelligent Sensor Management (ISM®) para facilitar la conformidad de los datos.
Le ofrecemos la asistencia y el mantenimiento que necesita su equipo de medición durante toda su vida útil, desde la instalación hasta el mantenimiento preventivo, pasando por la calibración y la reparación del equipo.
Para aplicaciones de laboratorio y de campo, se pueden usar los siguientes tipos de tecnologías de sensor de oxígeno disuelto:
a. Electrodo óptico de oxígeno disuelto (InLab OptiOx)
b. Electrodo polarográfico de oxígeno disuelto (InLab 605)
c. Electrodo galvánico de oxígeno disuelto (LE621)
Los electrodos ópticos de OD emplean un colorante especial incorporado en la membrana de la punta del sensor (como se muestra en la imagen). Este colorante se excita al absorber la luz azul que emite el sensor en su interior. Cuando vuelve a su estado normal, el colorante excitado emite una luz fluorescente roja que se mide con el fotodetector situado dentro del sensor. Si en la superficie exterior de la membrana hay moléculas de oxígeno, estas absorben el exceso de energía del colorante excitado y, en consecuencia, reducen (extinguen) la cantidad de fluorescencia que llega al fotodetector. Cuanto más oxígeno contenga la muestra, más se extinguirá la fluorescencia y menor será la señal medida. El sensor también alberga una fuente de luz roja. Aunque el colorante no se excita con esta luz y, por tanto, no se produce fluorescencia, sí que es capaz de reflejarla para que el fotodetector la mida. La luz roja se usa como referencia para identificar cualquier disminución de la cantidad de luz detectada que no esté relacionada con la extinción por oxígeno, como, por ejemplo, una reducción de colorante o la sensibilidad dependiente de la temperatura del detector. Para obtener información más detallada, vea el siguiente vídeo.
Este tipo de electrodos incorporan un ánodo de plata rodeado de un cátodo de metal noble hecho de oro o platino. El instrumento polariza estos electrodos con una tensión constante. Como consecuencia, el ánodo adquiere una carga positiva y, el cátodo, una negativa. La membrana contiene el electrolito, hecho de KCl, y lo mantiene separado de la muestra. Cuando entra oxígeno en el electrodo, las moléculas de oxígeno se reducen en el cátodo para formar iones de hidróxido. El potencial de polarización se mantiene constante, de modo que la reacción de oxígeno aumenta la señal eléctrica. Este efecto es proporcional a la presión parcial del oxígeno en la muestra. El electrodo emplea una reacción química en la que el ánodo de plata se oxida y se consume. El cátodo, por el contrario, al estar hecho de metales nobles, no participa en la reacción, sino que proporciona una superficie en la que reducir el oxígeno con los electrones que se trasladan desde el ánodo por el cable.
El ánodo, que contiene dos electrodos, suele estar hecho de zinc o plomo, mientras que el cátodo está fabricado normalmente con plata u otro metal noble. Los electrodos están interconectados con cables, de modo que la corriente fluye entre ellos. Estos componentes se albergan dentro de un cuerpo sellado por una membrana con permeabilidad selectiva al oxígeno (como se muestra en la imagen). El electrolito debe ser acuoso y alcalino. Cuando el oxígeno entra en el electrodo, se produce una reacción química que oxida (dona electrones) y consume el ánodo.
El cátodo, por el contrario, al estar hecho de metales nobles, no participa en la reacción: su función consiste en proporcionar una superficie de reacción en la que reducir el oxígeno. Los electrones que se trasladan del ánodo al cátodo mediante los cables generan una corriente que puede medirse con el medidor de OD. Cuanto más oxígeno entre en el sistema, más corriente se generará.
Característica | Electrodo galvánico de OD | Electrodo polarográfico de OD |
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Por tanto, los sensores galvánicos no requieren ninguna preparación y son más estables a un nivel de oxígeno disuelto más bajo que las sondas polarográficas. No obstante, los sensores polarográficos tienen una mayor vida útil. Para más información sobre los principios de funcionamiento de cada sensor, consulte las preguntas 3 y 4.
a. Los sensores electroquímicos se deben revisar para asegurar la integridad de la membrana. Además, debe asegurar que el electrolito se reponga correctamente, si se aplica el rellenado del mismo.
b. Cuando se usa un sensor polarográfico, hay que asegurar que se ha polarizado de forma adecuada.
c. Los sensores ópticos de OD para laboratorio no requieren ningún tipo de preparación antes de su uso.
En el caso de las mediciones de oxígeno estándar, una calibración de un punto a una saturación de oxígeno del 100 % (aire saturado con agua) es suficiente para la mayoría de las aplicaciones. Para medir concentraciones bajas de oxígeno (por debajo del 10 % o de los 0,8 mg/l), se recomienda determinar un segundo punto de calibración usando una solución patrón sin oxígeno, es decir, con una saturación de oxígeno del 0 %. En estos casos, se disuelven pastillas de cero oxígeno en el agua para eliminar todo su contenido de oxígeno disuelto.
Los sensores electroquímicos de OD para laboratorio consumen mucho oxígeno mientras miden, por lo que es necesario agitar las muestras, lo cual se debe hacer a una velocidad constante. A diferencia de los sensores electroquímicos, los electrodos ópticos de OD no consumen oxígeno y, por lo tanto, no requieren que se agite la muestra. Para reducir la duración de las mediciones, la punta del sensor se debe sumergir en la muestra antes de empezar a medir. Con este procedimiento, se equilibrarán la concentración de oxígeno y la temperatura. Se debe evitar la presencia de burbujas de aire en la punta del sensor, de lo contrario, la concentración de oxígeno de esas burbujas también se medirá y dará lugar a falsos resultados.
La mayoría de ellos cuentan con certificación IP67 para asegurar que todo su sistema portátil de medición sea capaz de soportar entornos húmedos y exigentes.
La mayoría de nuestras sondas de OD para laboratorio incorporan una sonda de temperatura que ayuda a medir la temperatura correcta de las muestras.
En efecto, estos sensores están equipados con un cuerpo de PPS reforzado con fibra de vidrio y una membrana de medición protegida por una malla de acero que los convierte en la opción ideal para las aplicaciones más exigentes.
La demanda biológica de oxígeno (DBO) es la cantidad de oxígeno que consumen las bacterias y otros microorganismos cuando descomponen materia orgánica en condiciones aeróbicas y a una temperatura específica. La DBO es un parámetro importante en las depuradoras de aguas residuales, ya que con él se determina el grado de contaminación orgánica del agua. Para obtener más información, puede consultar nuestra guía específica sobre esta cuestión: Biochemical Oxygen Demand From Theory to Practice (Demanda biológica de oxígeno: de la teoría a la práctica). Con el medidor de OD SevenExcellence puede determinar la DBO de su proceso al instante.
Sí, los electrodos InLab OptiOx están perfectamente equipados para medir la DBO. Gracias al adaptador especial OptiOx para DBO, estos sensores son ideales para realizar mediciones en todos los recipientes para DBO estándares.
No, el robusto diseño de los electrodos InLab OptiOx y los accesorios complementarios son ideales para distintas aplicaciones, tanto en el laboratorio como al aire libre. El protector OptiOx de acero (en la siguiente imagen) protege al sensor frente a entornos hostiles. Se trata de un accesorio ligero, por lo que se puede llevar a puntos de medición más bajos.