O que é um medidor de pH
Um medidor de pH mede a acidez ou a alcalinidade de uma amostra mergulhando nela um eletrodo e lendo o resultado no local. Eletrodo e display formam um único instrumento, seja um corpo de caneta com a sonda na ponta, uma unidade de mão ligada a um cabo curto ou um instrumento de bancada com um suporte que sustenta uma sonda separada. O que ele não faz é ficar preso a um lugar nem reportar a algo: o medidor é levado até a amostra, lido e pousado em seguida.
É isso que o separa de um analisador de pH, fixo em uma linha ou em um tanque e dotado de uma saída de corrente para um sistema de controle. Os dois não são instrumentos concorrentes. Um laboratório que trabalha conforme uma especificação costuma acabar com os dois: o analisador para o valor contínuo e o medidor para as conferências em torno dele, e é o medidor também o que torna uma leitura possível onde não existe linha alguma na qual instalar qualquer coisa.
A dificuldade ao comprar um raramente está na eletrônica. Ela está no eletrodo, na forma da sonda e na rotina pela qual a leitura será calibrada, porque são eles que decidem o que pode ser medido e se o número é confiável. Esta página trata dessas decisões e da fronteira em relação aos tipos de instrumento que uma consulta por um medidor de pH muitas vezes acaba sendo.
Como um medidor de pH mede
O bulbo sensor de vidro e o elemento de referência formam uma célula eletroquímica, e a tensão entre eles depende da atividade dos íons de hidrogênio na solução em que o bulbo está imerso. A resposta é logarítmica, de modo que intervalos iguais em pH correspondem a intervalos iguais em tensão, e não proporcionais, e o medidor converte essa tensão em um valor de pH na temperatura que ele mediu. A leitura depende inteiramente de uma calibração feita contra soluções-tampão de pH conhecido, e é por isso que um medidor só vale tanto quanto os tampões com os quais foi ajustado.
Daí decorrem três fatos práticos. O bulbo é um consumível: envelhece, é atacado pelo ácido fluorídrico e desidrata se secar entre os usos, por isso precisa permanecer úmido. A metade de referência da célula é tão importante quanto a metade de medição, e uma junção parcialmente entupida aparece como uma leitura que deriva ou responde devagar, o que nenhuma recalibração resolve. E a temperatura entra duas vezes: uma como correção que o medidor aplica à resposta do eletrodo e outra como propriedade da própria amostra - um circuito de compensação corrige a primeira, e não a segunda.
A forma do instrumento decide então o que é exequível. Um medidor de caneta vai a qualquer lugar sem nada para pousar e sem cabo para arrastar, e é isso que torna viável um levantamento por muitos pontos. Um medidor de bancada sustenta a sonda em um suporte, de modo que o eletrodo se estabiliza sem ser perturbado enquanto a leitura é feita, e é isso que facilita um resultado repetível. A eletrônica interna dos dois é parecida; o que muda é a maneira como a sonda é apresentada à amostra.
Opções de configuração
Grande parte da especificação é definida por essas decisões, e não pela classe de exatidão. Cada uma restringe a seguinte, e por isso elas são resolvidas em ordem.
| Configuração | Opções a definir | O que isso decide de fato |
| Forma do instrumento | Corpo de caneta ou de bolso, unidade de mão com cabo e instrumento de bancada com suporte | Onde o medidor pode ser usado e como se chega até a amostra. Um medidor de caneta não exige bancada nem cabo; um de bancada deixa a sonda se estabilizar sem perturbação. |
| Resolução de leitura | 0,1 pH, 0,01 pH e mais fina em instrumentos especializados | Se o resultado pode sequer ser comparado com uma especificação. Uma leitura dada a 0,1 pH não resolve uma diferença de 0,05. |
| Forma da sonda | Bulbo esférico, lança, lança longa e forma plana ou de superfície | O que pode ser medido: uma amostra líquida, um semissólido atravessado pela sonda, um volume a granel ou uma superfície e um pequeno volume. |
| Construção do eletrodo | Bulbo de vidro ou corpo sem vidro, e junção de referência selada ou de reabastecimento | Como a sonda se comporta no meio e quanto tempo ela dura ali antes de precisar ser substituída. |
| Compensação de temperatura | Automática, a partir de um sensor integral, ou entrada manual da temperatura da amostra | Se uma leitura feita a uma temperatura pode ser comparada com uma leitura feita a outra. |
| Esquema de calibração | Um, dois ou três pontos de tampão, e se o medidor reconhece o tampão e informa a inclinação | Quanto da exatidão depende de o operador seguir uma rotina e quanto o instrumento absorve por conta própria. |
| Funções de leitura | Retenção do valor, mínimo e máximo, indicação de estabilidade e registro interno | Se é possível capturar um valor fora da bancada e se uma série de leituras pode ser guardada sem ser transcrita. |
| Vedação e alimentação | A forma da pilha ou bateria e o grau de proteção do corpo | Se o medidor pode ser usado em área molhada ou ser enxaguado, e quanto tempo ele funciona entre trocas de pilha. |
Como escolher um medidor de pH
| Fator | Por que isso decide a resposta | Como definir isso antes de cotar |
|---|
| O que a amostra é de fato | Um líquido, um semissólido, uma superfície e um pequeno volume exigem cada um uma forma de sonda diferente | Descreva o estado da amostra, e não apenas o seu nome. |
| Resolução e exatidão exigidas | Elas decorrem do limite contra o qual o resultado é julgado, e não do instrumento | Declare o limite de aceitação e o valor ao qual ele se aplica. |
| Temperatura das amostras | Ela define tanto a escolha do eletrodo quanto se a compensação é suficiente | Informe a temperatura normal e a máxima da amostra. |
| Ambiente químico | Ácido fluorídrico, cáustico forte, sulfetos e proteínas atacam cada um uma parte diferente da célula | Liste todos os meios que a sonda verá, inclusive os agentes de limpeza. |
| Onde o medidor será usado | Bancada, lateral de tanque, piso molhado e levantamento em campo impõem exigências diferentes ao corpo e à vedação | Descreva o local e se ele é molhado ou lavado com jato. |
| Como os resultados são guardados | Um caderno de anotações, ou um valor capturado do instrumento | Diga se a leitura precisa ser registrada, exportada ou apenas vista. |
| Como será calibrado | O número de pontos de tampão e a disponibilidade de tampões frescos estabelecem o teto da exatidão alcançada | Diga quem calibra, com que frequência e com quê. |
Se algum desses pontos ainda estiver em aberto, envie o que já souber. Um orçamento pode ser emitido a partir de uma descrição da tarefa e refinado quando as lacunas forem preenchidas.
As alternativas mais próximas
Estes são os tipos em que uma consulta sobre um medidor de pH normalmente se resolve, e o ponto em que a escolha realmente se decide.
| Alternativa mais próxima | Diferença em relação a medidor de pH |
| Analisadores de pH | A mesma química de eletrodo instalada na linha e ali mantida, com saída de corrente, contatos de alarme e, muitas vezes, um dispositivo de limpeza. O medidor é levado até a amostra e lido; o analisador é fixo e reporta de forma contínua. Onde um valor precisa ser registrado, transmitido ou usado para dosagem, trata-se do analisador, e o medidor passa a ser a conferência portátil feita em relação a ele. |
| Medidores de pH para processo | Uma instalação fixa destinada à indicação local, e não a um laço de controle. Fica entre os dois: permanece no lugar como um analisador, mas não aciona nada. Onde alguém só precisa ver o valor junto ao tanque, este é o instrumento; onde a leitura precisa agir, não é. |
| Analisadores de ORP | Mede a tendência da solução a oxidar ou reduzir, em milivolts, e não a sua acidez. O controle de desinfecção é normalmente uma tarefa de ORP, porque o poder de sanitização de uma corrente clorada depende de mais do que o seu pH. Onde uma norma cita as duas grandezas, nenhuma substitui a outra. |
| Medidores de condutividade | Conta os íons dissolvidos, e não os íons de hidrogênio, o que o torna robusto em correntes sujas e útil para água de enxágue e conferências de contaminação. Não exige junção de referência nem calibração contra tampões. Não distingue um ácido de uma base, e costuma ser comprado junto com um medidor de pH, e não em lugar dele. |
| Medidores de TDS | Informa os sólidos dissolvidos totais, em geral derivados de uma leitura de condutividade. Ele responde quanto está dissolvido, e não se a solução é ácida ou alcalina, e não é afetado pelo equilíbrio entre os dois. |
| Fitas de comparação de cor e comparadores | Dão um resultado contra uma escala de cor impressa, sem eletrodo, sem calibração e sem nada que precise ser guardado úmido. Servem para uma conferência grosseira, em que o valor só precisa cair dentro de uma faixa. Não têm resolução a reportar, nem registro, nem saída, e a cor ou a turbidez da amostra interfere na leitura. |
Os três primeiros são instalações fixas, e não instrumentos na mão, e os três últimos respondem a outra pergunta. Definir qual deles a exigência realmente é, antes de escolher o medidor, custa menos do que descobrir isso depois que as amostras já estão sendo processadas.
O que incluir na solicitação
A primeira resposta pode ser um orçamento, e não um conjunto de perguntas, se a consulta trouxer esses dados. Quando um valor não for conhecido, envie a descrição da função e confirmaremos o que ela implica.
- O que a amostra é, e se ela é um líquido, um semissólido, uma superfície ou um pequeno volume
- A faixa de pH esperada e a especificação ou o limite contra o qual o resultado é comparado
- Temperatura normal e máxima da amostra
- Todos os meios que a sonda verá, inclusive os agentes de limpeza
- Se o instrumento é usado em bancada, ao lado de um tanque ou em campo
- Se a leitura precisa ser registrada, exportada ou apenas vista e transcrita
- Como o medidor será calibrado e com quais tampões
- Se o instrumento precisa funcionar em um local molhado ou lavado com jato
- Quantidade, porta de destino e data de entrega exigida
