Medidor de ozono: lo que necesita saber antes de comprarlo
El medidor de ozono utiliza el método de absorción ultravioleta, que utiliza una fuente de luz ultravioleta constante para generar luz ultravioleta. Un filtro de luz solo permite el paso de la longitud de onda de 253,7 nm, filtrando otras longitudes de onda.
Esta luz ultravioleta atraviesa el sensor fotoeléctrico de muestra y el tanque de absorción de ozono antes de llegar al sensor fotoeléctrico de muestreo. Mediante la comparación de las señales eléctricas generadas por ambos sensores, y la aplicación de un modelo matemático, se puede determinar la concentración de ozono.
El ozono exhibe una alta reactividad química y su energía liberada puede causar instantáneamente una fuerte oxidación, lo que lleva a la esterilización, desinfección y desintoxicación. El ozono se utiliza ampliamente para esterilizar agua , desinfectar vajillas, purificar el aire interior , conservar frutas y verduras , desinfectar ropa y en tratamientos médicos. Sin embargo, una concentración excesiva de ozono puede ser extremadamente perjudicial para la salud humana. Por lo tanto, monitorear la concentración de ozono es esencial para aprovechar sus potentes propiedades oxidantes y prevenir sus efectos nocivos.
¿Qué es un medidor de ozono?
El método más eficiente para detectar las concentraciones de ozono es mediante un ozonometro. Este dispositivo convierte la información sobre la composición y concentración del gas ozono presente en el entorno a un formato que puede ser utilizado por personal, instrumentos, computadoras y otros sistemas.
Principio de funcionamiento del medidor de ozono
Los medidores de ozono se pueden clasificar en tres tipos principales según sus principios de detección, a saber, ultravioleta, semiconductor y electroquímico.
1. Medidor de ozono UV
Los estudios indican que el ozono tiene un alto coeficiente de absorción de luz UV de 253,7 nm, que se atenúa según la ley de Lambert-Beer. Los medidores de ozono funcionan según el principio de absorción UV, utilizando una fuente de luz UV estable para generar luz UV. El filtro solo permite el paso de la luz UV de 253,7 nm, bloqueando otras longitudes de onda. Tras atravesar el sensor fotoeléctrico de muestra, la luz UV es absorbida por el ozono antes de llegar al sensor fotoeléctrico de muestreo. Mediante el contraste de las señales eléctricas generadas por el sensor fotoeléctrico de muestra y el sensor fotoeléctrico de muestreo, se determina la concentración de ozono mediante el método de Lambert-Beer.
2. Medidor de ozono semiconductor
Los materiales semiconductores sensibles a los gases, como WO₃, Sn₂O, In₂O₃ y otras láminas de óxido, se utilizan en sensores semiconductores de ozono. Estos materiales experimentan una reacción redox al absorber ozono, produciendo o emitiendo calor, lo que provoca un cambio correspondiente en la temperatura del elemento y un cambio en su resistencia. La concentración de ozono se transforma en una señal eléctrica para cuantificarla. Por lo general, cuando la concentración aumenta, la resistencia del elemento también aumenta significativamente y se mantiene lineal dentro de un rango determinado.
3. Medidor electroquímico de ozono
Un sensor electroquímico de ozono consta de un electrodo de trabajo, un contraelectrodo, un electrodo de referencia, un electrolito y un circuito. Se puede mantener un valor de potencial constante entre el electrodo de trabajo y el electrodo de referencia. Cuando el ozono penetra en el sensor, se produce una reacción de reducción en el electrodo de trabajo y una reacción de oxidación en el contraelectrodo, generando una corriente mínima entre ambos. Esta corriente entra en el sensor y corresponde a un rango específico de concentración de ozono, que es procesada por el circuito para calcular el contenido de ozono.
Consejos para seleccionar un medidor de ozono
Al comprar un medidor de ozono, es fundamental determinar las características del entorno de uso y la aplicación prevista. El equipo de monitoreo de ozono debe seleccionarse en función de su estabilidad, sensibilidad, selectividad, resistencia a la corrosión y otras características.
1. La estabilidad se refiere a la consistencia de la respuesta fundamental del sensor a lo largo de su vida útil y se ve influenciada por la deriva del cero y la deriva del intervalo. La deriva del cero es la alteración en la respuesta de salida del sensor durante su tiempo de funcionamiento en ausencia de ozono. La deriva del intervalo es la reducción de la señal de salida del sensor cuando está expuesto continuamente al ozono y se traduce en una disminución de la señal de salida a lo largo del tiempo de funcionamiento. Idealmente, la deriva del cero anual para sensores en condiciones de funcionamiento ininterrumpido debería ser inferior al 10 %.
2. La sensibilidad indica la relación entre la alteración de la salida del sensor y el cambio de la entrada medida y depende principalmente de la tecnología empleada en su estructura. La mayoría de los sensores de gas emplean principios bioquímicos, electroquímicos, físicos y ópticos. La consideración principal al seleccionar una tecnología sensible es asegurar que sea capaz de detectar el valor límite umbral (TLV) o el porcentaje del límite inferior de explosividad (LIE) del gas objetivo con suficiente sensibilidad.
3. La selectividad, también conocida como sensibilidad cruzada, se determina midiendo la respuesta del sensor generada por una concentración específica de gas interferente, comparable a la respuesta del sensor generada por una concentración específica de ozono. Esta característica es vital en aplicaciones que monitorean múltiples gases, ya que la sensibilidad cruzada puede reducir la fiabilidad y la repetibilidad de la medición. El sensor ideal debe poseer alta sensibilidad y selectividad.
4. La capacidad del sensor para resistir la corrosión al exponerse a gases objetivo con una fracción de volumen alta se denomina resistencia a la corrosión. Cuando se produce una fuga de gas importante, la sonda debe ser capaz de soportar de 10 a 20 veces la fracción de volumen de gas esperada. En condiciones normales de funcionamiento, la deriva del sensor y los valores de calibración a cero deben ser lo más bajos posible para garantizar su fiabilidad y precisión.