Las bases de la potenciometría

El pH es una medición de acidez de una solución y se define convencionalmente como el logaritmo negativo de la actividad del ión Hidrógeno: pH = -Log10 aH+, donde aH+ es la concentración del ión hidrógeno.

Fundamento de la potenciometría

Esta prueba se basa en la determinación de la actividad de iones hidrógeno, empleando un instrumento potenciométrico, con sensibilidad para reproducir pH de 0.05 o 0.005 unidades usando un electrodo indicador al ión hidrógeno como un electrodo de vidrio y un electrodo de referencia apropiado, detectando el aparato el potencial en milivolts (mV) y en unidades de pH

Para las pruebas de pH se utiliza ampliamente el electrodo de vidrio porque da una respuesta inmediata a los cambios de rápidos de la actividad  del ión hidrógeno aun en soluciones poco reguladas, mediante el desarrollo de un potencial eléctrico en la interface vidrio/ liquido. A temperatura constante, este  potencial varía linealmente con el pH de la solución que está siendo medida, además de que este electrodo no lo perturban los agentes de oxidación o de reducción.

El cambio de potencial por unidad de pH es conocida como la pendiente del electrodo (la pendiente de un electrodo al 100 % de eficiencia varia en el orden de 59.16 mV por unidad de pH a una temperatura de 25 ºC. De acuerdo con la respuesta Nernst teórica). Este valor se incrementa con la temperatura. Una pendiente teórica se conoce como la pendiente de Nernst, y es idéntica a la desarrollada por el electrodo de Hidrógeno. Los valores de la pendiente de los electrodos de pH se aproximan muy cercanamente a los valores teóricos.

El potenciómetro es un medidor de milivolts D.C. con una impedancia alta para medir el potencial eléctrico de los electrodos en una solución. Mediante un sistema electrónico de balanceo en cero, el incremento es capaz de expresar el potencial medido directamente en milivoltios o, por conversión, en unidades de pH, la red de circuitos del instrumento consiste primordialmente de un paso de entrada dual–FET electrométrica, un amplificador operacional con realimentación, vías de conversión milivoltios a pH, un indicador de lectura digital o analógica, y una fuente de abastecimiento de corriente regulada.

Los elementos fundamentales del circuito de un potenciómetro sencillo se presenta en la figura siguiente, se conecta una célula de trabajo (Et) (que puede ser una pila seca o de batería de potencial mayor que el que se desea medir), a una celda que se desea medir (Ex), se conecta la misma resistencia con una polaridad en oposición a la Et, mediante un contacto fijo(A) y un contacto corredizo (C). El Galvanómetro (G) en serie nos mide el paso de corriente y el voltímetro (V), en paralelo a la célula problema, de las lecturas aproximadas del voltaje. Para calibrar el instrumento se conecta el conmutador a la celda patrón (Ep) cuyo potencial se conoce con exactitud y se mueve el contacto (C) hasta coincidir con (B). Se cierra ahora el circuito en (K) y se observa una desviación en el galvanómetro. Se ajusta a continuación la resistencia (R) hasta que no se aprecie paso de corriente en el galvanómetro (punto cero). En estas condiciones la caída de potencial entre (A) y (B) es la misma que el voltaje de la celda patrón. Se retira  luego (ES) y se conecta la celda que se desea medir (problema), (Ex), moviéndose a continuación el contacto (C) hasta que el galvanómetro no registre paso de corriente. En este momento la caída de potencial entre (A) y (C) es igual al potencial de la celda problema y representa la fracción AC/AB conocida del voltaje de la celda patrón (Ep) utilizada para la calibración. Generalmente la resistencia (AB) esta enrollada en forma circular, y tiene acoplada una escala en voltios y milivoltios, de tal forma que cualquier porción de contacto (C) puede leerse directamente en la celda. Se calibra el instrumento colocando la celda de tal forma que indique  el voltaje exacto de la celda patrón (Ep) y ajustado (R) hasta corriente cero.  Cualquier voltaje desconocido (Ex), puede leerse  en la escala de voltios o milivoltios.

Para medir el pH puede graduarse directamente la escala, teniendo en cuenta que un cambio de la unidad de pH corresponde a un cambio de 0.059 V (a 25 ºC) en la F.E.M. de la celda. El instrumento se calibra utilizando una solución reguladora de pH conocido en la celda (Ex) y ajustando la resistencia (R) hasta corriente cero. La solución a medir se coloca en la celda, moviendo luego el contacto  (C) hasta que no pase corriente por el galvanómetro, el pH se lee directamente en la escala graduada. Cuando se utiliza un electrodo de vidrio para medir el pH se sustituye el galvanómetro por un amplificador de vacío.

Para su funcionamiento óptimo, el instrumento debe mantenerse continuamente con corriente y en método de reserva cuando no se utilice, siguiendo este procedimiento no abra que esperar  a que el instrumento caliente cada vez que se use. Por añadidura se evitan en el instrumento las fluctuaciones grandes de señal y, al mismo tiempo, se reserva la vida de la presentación analógica o digital.

Para asegurar el funcionamiento adecuado tanto del electrodo como de las partes eléctricas del potenciómetro es necesario realizar calibraciones.

Proveedores de servicios de calibración de equipos de potenciometría

A continuación le presentamos a Instrumentos Científicos y de Laboratorio (ICLAB), proveedor de servicios de calibración de equipos:

Instrumentos Científicos y de Laboratorio S. A. de C. V., (ICLAB), es una empresa con la misión de proporcionar servicios de calibración y calificación de la más alta calidad a equipos e instrumentos, cumpliendo con los requerimientos de normas y recomendaciones nacionales e internacionales.

El personal de ICLAB está ampliamente capacitado para dar un servicio y asesoría a la mayoría de los instrumentos existentes en el mercado.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Instrumentos Científicos y de Laboratorio S. A. de C. V., (ICLAB).

O bien, haga contacto directo con ICLAB para solicitar mayor información sobre servicio de calibración de equipos.

Reduzca el consumo de energía usando impermeabilizantes y pinturas

Una solución eficaz para enfrentar las adversidades climáticas de nuestro país, como las altas temperaturas registradas en 2008 en Monterrey (38.1° C), Culiacán (39.3° C) y Sonora (41.9° C) según datos del Servicio Meteorológico Nacional, es sin duda la tecnología “Techos Fríos” de Rohm and Haas.

Los compuestos especiales esta nueva tecnología mantienen una superficie hasta 39° C más fresca que los materiales convencionales. Ejemplos concretos del impacto de esta tecnología, una vez aplicada, son construcciones en California y Florida, en donde se monitorearon más de 10 edificios en los cuales  se demostró que el sistema “Techos Fríos” ahorró a los residentes y dueños de los inmuebles de un 20% a un 70% de su consumo anual de energía.

En un estudio publicado en California por el Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) y publicado en la revista “Cambio Climático”, científicos estimaron que la utilización de sistemas como “Techos Fríos” de Rohm and Haas y el reemplazo de materiales tradicionales en una casa con aproximadamente 300 metros cuadrados de techo resultarían en la reducción de 10 toneladas métricas de emisiones de CO2 al ambiente en un año.

En México, la primera gran superficie impermeabilizada utilizando productos desarrollados con la tecnología “Techos Fríos” es la Central de Abasto del Distrito Federal. La aplicación de “Techos Fríos” ha generado un ahorro sensible en costos de electricidad, pero, de manera más relevante, evita que los productos perecederos pierdan su frescura.

“Techos Fríos” representa una solución eficiente para mantener fresca la temperatura de plantas industriales, bodegas de productos perecederos, viviendas, etc.

Tecnología Techos Fríos (Cool Roofs)

“Techos Fríos” es una tecnología 100% acrílica a base de agua que aplicada en impermeabilizantes permite reducir hasta un 70% el consumo de energía eléctrica por concepto de sistemas de aire acondicionado, ventilación y refrigeración.

Al ser una tecnología 100% acrílica a base de agua, “Techos Fríos” ofrece ventajas sobre otras opciones con solventes, como baja emisión de compuestos orgánicos volátiles, reducción de olores, fácil aplicación y manejo,  además de una duración efectiva de 5 a 10 años. Además, no es necesario eliminar los recubrimientos anteriores, por lo que el ahorro en tiempos y costos es evidente.

Rohm and Haas es pionera global en la creación y desarrollo de tecnologías y soluciones innovadoras para el sector de los materiales especiales. Las tecnologías de la compañía se encuentran en una amplia gama de sectores, incluyendo: edificación y construcción; electrónico y dispositivos electrónicos; artículos para el hogar y cuidado personal; embalaje y papel; transporte; farmacéutico y médico; agua; agroalimentario; y procesos industriales.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Rohm and Haas.

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Las torres de refrigeración o enfriamiento

Las torres de enfriamiento son equipos que se usan para enfriar agua en grandes volúmenes, extrayendo el calor del agua mediante evaporación o conducción. El proceso es económico, comparado con otros equipos de enfriamiento como los cambiadores de calor donde el enfriamiento ocurre a través de una pared.

El agua se introduce por el domo de la torre por medio de vertederos o por boquillas para distribuir el agua en la mayor superficie posible. El enfriamiento ocurre cuando el agua, al caer a través de la torre, se pone en contacto directo con una corriente de aire que fluye a contracorriente o a flujo cruzado, con una temperatura menor a la temperatura del agua, en estas condiciones, el agua se enfría por transferencia de masa (evaporación), originando que la temperatura del aire y su humedad aumenten y que la temperatura del agua descienda; la temperatura límite de enfriamiento del agua es la temperatura del aire a la entrada de la torre. Parte del agua que se evapora, causa la emisión de más calor, por eso se puede observar vapor de agua encima de las torres de refrigeración.

Para crear flujo hacia arriba, algunas torres de enfriamiento contienen aspas en la parte superior, las cuales son similares a las de un ventilador. Estas aspas generan un flujo de aire ascendente hacia la parte interior de la torre de enfriamiento. Además, en el interior de las torres se monta un empaque con el propósito de aumentar la superficie de contacto entre el agua caliente y el aire que la enfría.

Como ya hemos dicho, el enfriamiento de agua en una torre tiene su fundamento en el fenómeno de evaporación. La evaporación es el paso de un líquido al estado de vapor y solo se realiza en la superficie libre de un líquido, un ejemplo es la evaporación del agua de los mares.

Las industrias utilizan agua de refrigeración para varios procesos. Como resultado, existen distintos tipos de torres de enfriamiento. Existen torres de enfriamiento para la producción de agua de proceso que solo se puede utilizar una vez, antes de su descarga, así como torres de enfriamiento de agua que puede reutilizarse en el proceso.

Para enfriar y recircular agua en procesos industriales de refrigeración o en instalaciones de aire acondicionado las torres de enfriamiento modelo KAFE de Fläkt México Fans son una excelente opción.

Son fabricadas en lámina galvanizada con recubrimiento interior de pintura epoxi-bituminosa. Su diseño modular que permite la adaptación a cualquier necesidad. Relleno de PVC con la más alta eficiencia de enfriamiento permitiendo manejar grandes cantidades de agua en un mínimo espacio. Con el motor acoplado directamente al ventilador presenta bajo nivel de ruido y bajo consumo de energía. Al ser ligera permite instalarse sobre techos normales sin necesidad de refuerzos especiales.

Son fabricadas en lámina galvanizada con recubrimiento interior de pintura epoxi-bituminosa. Su diseño modular que permite la adaptación a cualquier necesidad. Relleno de PVC con la más alta eficiencia de enfriamiento permitiendo manejar grandes cantidades de agua en un mínimo espacio. Con el motor acoplado directamente al ventilador presenta bajo nivel de ruido y bajo consumo de energía. Al ser ligera permite instalarse sobre techos normales sin necesidad de refuerzos especiales.

Fläkt México Fans, fabrica un amplio rango de equipo para el manejo de aire, así como para aplicaciones de procesos.

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