Em corpos d'água, o oxigênio dissolvido (DO) é a forma de oxigênio disponível para sustentar organismos aquáticos, mas não inclui o oxigênio associado a uma molécula de água. Os corpos d'água se tornam oxigenados por diversos meios. No ambiente natural, a principal fonte é o oxigênio atmosférico, mas outros caminhos incluem agitação (cachoeiras) e plantas aquáticas fotossintéticas. As águas superficiais normalmente têm mais de 8 ppm DO, mas os níveis podem ser tão baixos quanto 4 ppm em certas condições. Concentrações abaixo de 2 ppm DO são chamadas de hipóxicas. Como muitos organismos aquáticos dependem do oxigênio dissolvido para sobreviver, condições hipóxicas podem estressar ou até matar a vida aquática. Os peixes consomem DO através das brânquias e microorganismos consomem oxigênio enquanto se alimentam de poluentes ou matéria em decomposição.
A concentração de oxigênio dissolvido depende de vários fatores ambientais. Temperatura, pH, estação e hora do dia influenciam os níveis de DO. A temperatura tem um impacto muito grande, já que a água fria pode reter mais oxigênio dissolvido do que a água quente.
As instalações de tratamento de águas residuais frequentemente tratam as águas residuais usando o processo de lodo ativado, que depende de microorganismos aeróbicos para decompor ou oxidar nutrientes e poluentes em excesso. Aeradores injetam bolhas de oxigênio nos resíduos para manter a população de microorganismos. Um nível de pelo menos 2 ppm DO deve ser mantido para que esse processo funcione.
Operadores de tratamento de água industrial monitoram os níveis de oxigênio em caldeiras de alta pressão, caldeiras de baixa pressão e geradores de vapor de recuperação de calor (HRSG). A altas temperaturas, o oxigênio é altamente corrosivo para os metais, pois causa corrosão por picotamento. Caldeiras de alta pressão e equipamentos de recuperação de petróleo em poços profundos são particularmente vulneráveis a esse ataque. Para prevenir danos caros por corrosão, os líquidos em contato com superfícies metálicas devem ser tratados para mitigar a concentração de oxigênio, geralmente por uma combinação de meios físicos e químicos. A desoxigenação pode reduzir a concentração de oxigênio dissolvido da água de alimentação da caldeira de vários ppm para alguns ppb. Agentes redutores químicos (chamados de sequestrantes de oxigênio), como hidrazina, DEHA e sulfito de sódio, podem ser usados em vez de ou em conjunto com a desoxigenação. Atestar DO pode ocorrer na água de alimentação ou condensado, dependendo de vários fatores.
A concentração de DO é uma medição básica para avaliar a saúde de um corpo d'água. Grupos ambientais, empresas de consultoria e agências governamentais monitoram regularmente a concentração de DO nos ecossistemas aquáticos para garantir que eles possam sustentar a vida. Testes frequentes de oxigênio dissolvido na água são uma maneira eficaz de detectar condições que podem causar hipóxia antes que elas ameacem a vida aquática.
Indústrias que dependem de sistemas metálicos, como caldeiras de alta pressão, medem as concentrações de DO para prevenir corrosão de equipamentos dispendiosa ou catastrófica. As medições de DO também ajudam os operadores a determinar se estão dosando sequestrantes de oxigênio de forma eficaz para limitar o desperdício químico.
Duas metodologias de teste de oxigênio estão disponíveis, oferecendo diferentes faixas de medição:
A CHEMetrics fabrica kits de teste de DO de qualidade desde 1969. Oferecemos opções visuais e instrumentais que medem em faixas de ppb, perfeitas para caldeiras de alta pressão, e faixas de ppm para aplicações ambientais.
Os kits de teste visuais de DO da CHEMetrics apresentam ampoules auto-preenchíveis CHEMets® que contêm reagente pré-medido para um único teste. Simplesmente estale a ampoule diretamente em uma amostra para absorver o volume correto de amostra e, em seguida, compare com os padrões de cor fornecidos para encontrar a concentração.
Os kits de teste instrumentais de DO da CHEMetrics apresentam tecnologia de ampoules Vacu-vials®. As ampoules Vacu-vials utilizam a mesma tecnologia auto-preenchível que as ampoules CHEMets, mas os frascos têm 13 mm de diâmetro, tornando-os compatíveis com a maioria dos fotômetros ou espectrofotômetros.
Faixa | MDL | Método | Nº do Catálogo do Kit | Nº do Catálogo de Reposição |
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0-20 ppb | 2 ppb | Rhodazine D | K-7511 | R-7511 |
0-40 ppb | 2.5 ppb | Rhodazine D | K-7540 | R-7540 |
0-100 ppb | 5 ppb | Rhodazine D | K-7599 | R-7540 |
5-180 ppb | 5 ppb | Rhodazine D | K-7518 | R-7518 |
0-1 ppm | 0.025 ppm | Rhodazine D | K-7501 | R-7501 |
1-12 ppm | 1 ppm | Indigo Carmine | K-7512 | R-7512 |
Faixa | Método | Nº do Catálogo do Kit |
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0-1.000 ppm | Rhodazine D | K-7553 |
0-15.0 ppm | Indigo Carmine | K-7513 |
0-15.0 ppm | Indigo Carmine | I-2002 |
Referências: ASTM D 888-87, Dissolved Oxygen in Water, Test Method A. Gilbert, T. W., Behymer, T. D., Castañeda, H. B., “Determination of Dissolved Oxygen in Natural and Wastewaters,” American Laboratory, março de 1982, pp. 119-134.
Os kits de teste de Oxigênio Dissolvido para aplicações ambientais e de água potável (faixa em ppm) utilizam o método indigo carmine. A forma reduzida do indigo carmine reage com o O.D. para formar um produto azul. A metodologia do indigo carmine não é afetada por interferências de temperatura, salinidade ou gases dissolvidos, como sulfeto, que afetam os usuários de medidores de O.D. Os resultados desses kits de teste de oxigênio dissolvido são expressos em ppm (mg/L) O2.
Referências: Desenvolvido pela CHEMetrics, LLC ASTM Power Plant Manual, 1ª ed., p. 169 (1984). ASTM D 5543-15, Low Level Dissolved Oxygen in Water. Departamento da Marinha dos EUA, Relatório Final do Projeto NAVSECPHILADIV A – 1598, Avaliação do Kit de Teste de Oxigênio Dissolvido em Água de Alimentação CHEMetrics (1975).
Os kits de teste para águas de caldeira e aplicações que requerem níveis traços de O.D. (faixa em ppb) utilizam a metodologia Rhodazine D. Desenvolvido pela CHEMetrics, LLC e aprovado pela ASTM como o método de referência para a determinação de O.D. em ppb, o composto Rhodazine D na forma reduzida reage com o oxigênio dissolvido para formar um produto de reação rosa brilhante. O método não é afetado por interferências de salinidade ou gases dissolvidos. Agentes oxidantes, incluindo benzoquinona, podem causar resultados elevados. Agentes redutores como hidrazina e sulfito não interferem. Os resultados são expressos em ppm (mg/L) ou ppb (µg/L) O2. Kits de teste de oxigênio dissolvido de baixa faixa incluem um tubo de amostragem especial para uso com água de alimentação de caldeira. Este dispositivo permite ao usuário quebrar a ponta do ampola em um fluxo de amostra para evitar erros causados pela contaminação por oxigênio atmosférico.