Para entender o ORP, precisamos saber o que são oxidação e redução. Oxidação e redução são processos químicos relacionados à troca de elétrons em uma reação.

As substâncias passam por um processo de oxidação quando não há elétrons suficientes, na esperança de adquirirem mais. Quando as substâncias são positivas, elas procuram elétrons, por isso são consideradas agentes oxidantes.

Quando as substâncias contêm elétrons com demasiados íons, podem distribuí-los sem se desestabilizarem – isto cria agentes antioxidantes ou redutores.

As reações de oxidação e redução podem se tornar muito complicadas, então lembre-se de que a oxidação é a perda de elétrons e a redução é o ganho líquido de elétrons.

Substâncias contendo oxigênio dissolvido (OD) e cloro contribuirão para maior oxidação e, portanto, leituras de ORP mais altas. Estas substâncias têm maior eletronegatividade (agentes oxidantes) e normalmente roubam elétrons de outras substâncias, como contaminantes indesejados e outros poluentes.

Como medir o ORP?

Como mencionado anteriormente, o ORP é medido em milivolts (mV) usando um medidor e um sensor de ORP. O sensor de ORP é inserido na água e as leituras serão indicadas no medidor, que poderá ser portátil (monitoramento) ou do tipo fixo (monitoramento e controle).

Os sensores de ORP utilizam eletrodos para medir o potencial elétrico (tensão) e são amplamente utilizados em diversas aplicações devido às suas medições rápidas e baratas. Leituras mais altas correspondem a um sistema de água mais sanitário.

Os sensores de ORP são muito seguros e fáceis de usar, especialmente quando você usa um modelo que possui todos os componentes necessários para obter leituras precisas e sem interferências. Esses sensores, ou sondas, contém eletrodos duplos internos, um para referência e outro para medir a amostra. Antes do uso, uma sonda de ORP deve ser calibrada.

Aplicações que usam medições de ORP

O ORP é uma medição adequada para testar condições oxidantes e redutoras para uma variedade de diferentes aplicações industriais e ambientais. O ORP é útil quando testes químicos mais lentos e dispendiosos não são práticos, por exemplo, quando é necessário monitoramento frequente.

O uso mais comum do ORP é em aplicações industriais, como sistemas de tratamento de efluentes, para oxidar ou reduzir componentes antes da descarga. O cromato é usado na galvanoplastia de metais para alterar as composições químicas. Isto é tóxico, por isso deve ser removido antes da liberação para o meio ambiente. Uma diminuição substancial no ORP indica uma redução completa do cromato.

O ORP também é medido para controlar os níveis de desinfetantes e o crescimento bacteriano em piscinas e spas. Através da medição do ORP, é possível determinar se é seguro usar tais locais. Leituras de mV positivas para ORP que variam entre 650 mV e 750 mV são consideradas ideais para saneamento de água.

Desinfetantes são usados ​​para tratar piscinas e spas para matar quaisquer micróbios transmissores de doenças que possam estar presentes na água. Em piscinas exteriores e spas, o crescimento de algas é provavelmente devido às condições ambientais circundantes; desinfetantes são usados ​​para prevenir o crescimento dessas algas.

O ORP é frequentemente usado em conjunto com a medição de oxigênio dissolvido (OD) para remoção biológica de fosfato e nitrogênio usando bactérias. Medir os níveis de ORP ajuda a monitorar os processos metabólicos bacterianos, eliminando microrganismos que existem em diferentes condições (aeróbicas, anóxicas e anaeróbicas).

Sondas/sensores de ORP também são amplamente utilizados para medir o crescimento biológico na indústria de processamento de alimentos para garantir que a água esteja livre de bactérias e contaminantes nocivos. A água potável livre de contaminantes deve ter uma leitura de ORP positiva de pelo menos 650 mV para garantir um saneamento adequado.

O ORP também pode ser usado para especificar o teor de água no solo (saturação do solo) ; isto é útil para compreender a disponibilidade de nutrientes ao mapear zonas húmidas.

O ORP também é útil na indústria vinícola, ajudando a controlar a aeração durante o processo de fermentação da levedura. Os níveis de ORP ajudam a manter um ambiente aeróbico que permite a formação de aromas voláteis de enxofre e sulfetos de hidrogênio, o que é crucial para os produtos vitivinícolas.

Como ajustar os níveis de ORP?

Em sistemas de água como piscinas, os níveis de ORP podem ser ajustados pela adição de cloro, o que aumenta o potencial antioxidante/redutor. Sistemas complexos de purificação de água podem exigir o equilíbrio do total de sólidos dissolvidos para atingir a qualidade da água e os níveis de ORP desejados.

Fatores que podem afetar as medições de ORP

Embora medir os níveis de ORP seja fácil, existem 4 fatores que podem afetar as leituras:

Temperatura

Pressão

Salinidade

pH

Temperatura

À medida que os níveis de temperatura aumentam, os níveis de oxigênio dissolvido diminuem, reduzindo o nível de ORP. É preciso levar em consideração a hora do dia e o clima sazonal ao medir o ORP.

Pressão

Quando a pressão diminui, o mesmo ocorre com o oxigênio dissolvido, afetando os níveis de ORP.

Salinidade

À medida que a salinidade aumenta, o oxigênio dissolvido diminui, afetando os níveis de ORP.

pH

Níveis altos de pH podem diminuir os níveis de ORP devido a uma maior proporção de ácido hipocloroso (HOCl) em relação ao íon hipoclorito (OCl-). O cloro é um grande benfeitor para altos níveis de ORP; quando os níveis de pH aumentam, os níveis de cloro diminuem, reduzindo bastante o nível de ORP.

Resumo

O ORP é fantástico para indicar como uma substância é oxidada ou reduzida. O teste de ORP é usado em uma variedade de indústrias, mas mais comumente o ORP é usado para medir a limpeza em sistemas de água e a decomposição de resíduos, detritos e outros contaminantes.

Os medidores de ORP usam sensores para medir os níveis de ORP; se as leituras forem positivas, a substância é um agente oxidante e, se for negativa, é um agente redutor. Leituras positivas de ORP na faixa de 650-750 mV são ideais para saneamento e seguras para consumo humano.

Se você não tiver certeza de qual dispositivo ORP melhor atenderá às suas necessidades ou se quiser saber mais sobre outras medições de água, não hesite em entrar em contato com a equipe da Acquanativa Monitoramento Ambiental.