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Medidor de Conductividad Portátil – Thermo Orion Star A122

Los Medidores Portátiles de Conductividad Thermo Scientific Orion Star A122 combinan simplicidad con precisión. Una gran pantalla LCD muestra las lecturas de conductividad o TDS y la temperatura. Los iconos ofrecen actualizaciones rápidas sobre la duración de las pilas y el estado completo de la calibración. La disposición de los botones y los mensajes de pantalla ayudan a la calibración así como a la configuración de las opciones del menú.

Características y Beneficios

  • La gran pantalla informativa muestra claramente la información principal, incluyendo las lecturas de conductividad o TDS, temperatura en oC ó oF, modo de medidor y duración de pilas.
  • No se pierda una lectura – AUTO-READTM bloquea la lectura estable en la pantalla y las alertas indicadoras de listo cuando las lecturas son estables.
  • Constante de celda seleccionable
  • Calibración Manual o automática usando un Estándar de conductividad Thermo Scientific Orion (se vende por separado)
  • Lecturas seleccionables de Temperaturas de referencia de 20oC ó 25oC para un resultado preciso
  • Memoria no volátil con capacidad para 50 puntos de datos
  • Cuatro pilas AA (incluídas) brindan más de 2000 horas
de operación o adaptador de corriente universal (se vende por separado) para operar el medidor con AC
  • Perfectamente portátil, a prueba de agua y protegido con una cubierta clasificación IP67 para llevarlo a cualquier lugar
  • Medidor con 3 años de garantía de reemplazo

Especificaciones de Producto

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Información p/ Pedidos de Medidor y Accesorios

conductividad5

Cortesía de,
Thermo Orion Scientific.

Celdas de Conductividad – Thermo Scientific Orion A111

Antecedentes

La conductividad eléctrica es una propiedad inherente de la mayoría de los materiales, y va desde materiales extremadamente conductores como metales hasta materiales no conductores como plástico o vidrio. Entre los dos extremos se encuentran las soluciones acuosas, como el agua de mar y baños de electroplastia. En los metales, la corriente eléctrica es transportada por los electrones mientras que en el agua es transportada por los iones con carga.

En ambos casos, la conductividad se determina por el número de portadores de carga, la rapidez con que se mueven, y la cantidad de carga que lleva cada uno. Así, para la mayoría de las soluciones de agua, mientras mayor es la concentración de sales disueltas, que da lugar a más iones, mayor es la conductividad. Este efecto continúa hasta que la solución se llena tanto que restringe la libertad de los iones para moverse y entonces la conductividad puede disminuir con el aumento de la concentración. Esto puede resultar en dos concentraciones diferentes de una sal que tienen la misma conductividad.

Conductancia se define como el recíproco de la resistencia y se mide en Siemens (S), conocido anteriormente como mhos. La conductividad es una propiedad inherente de cualquier solución dada y se deriva de la conductancia por la geometría de la celda de medición. Una medición resulta en la conductancia de la muestra y es convertida en conductividad. Esto se hace midiendo la constante de celda (K) para cada configuración utilizando una solución de conductividad conocida.

Conductancia de celda X Constante de celda (K)= Conductividad

La constante de celda está relacionada con las características físicas de la celda de medición. K se define por 2-electrodo de medición planos y paralelos como la distancia (d) de separación del electrodo dividido entre el área (a) de los electrodos.

En la práctica, el valor constante de celda se ingresa en el medidor y la conversión de la conductancia a conductividad se realiza automáticamente.

K = d/A = 1 cm-1conductividad1

Temperatura

La temperatura puede tener un efecto sustancial en la conductividad. El aumento de temperatura hace menos viscosa del agua, y los iones se pueden mover más rápido. Debido a que los iones son de diferentes tamaños, y llevan diferentes cantidades de agua con ellos al moverse, el efecto de la temperatura es diferente para cada ion. Típicamente, la conductividad varía 1-3% por grado C.

Almacenamiento

Las celdas de conductividad requieren un almacenamiento mínimo en comparación con otros electrodos. Pueden almacenarse en agua desionizada entre mediciones. Para el almacenamiento de una noche o más, las celdas de conductividad se deben enjuagar muy bien con agua desionizada y guardarse secas.

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Calibración

Las constantes células en el momento de su fabricación se enumeran en muchas celdas de conductividad. La calibración es esencial, ya que la constante de celda puede variar en un 10% más del valor nominal y se modifican con el tiempo. Una vez calibradas, no cambian rápidamente y no requiere calibración frecuente como un electrodo de pH. Es importante calibrarlas a 25oC, o que usted conozca el valor de su estándar de calibración a diferentes temperaturas. Los estándares de conductividad Thermo Scientific Orion tiene tablas para los valores reales a diferentes temperaturas.

conductividad3

 

Cortesía de,
Thermo Scientific Orion

Conductividad y Salinidad

Por su gran sensibilidad y la facilidad para su medición, se entiende que la conductividad es el método más utilizado para determinar la salinidad. La salinidad del agua puede ser medida directamente utilizando equipos Thermo Scientific como mostramos a continuación:

  • Medidor de conductividad Orion con capacidad salina.
  • Sonda de conductividad con un termistor de temperatura integrado y constante entre la células entre 0.475 y 1.0 (Orion 013005MD)
  • Orion 111 mS/cm de conductividad estándar.

¿Cómo medir la salinidad?

Siga los siguientes pasos como se indican:

  1. Calibre la sonda de conductividad utilizando el Orion 111 mS/cm estándar.
  2. Para leer la salinidad práctica (S), seleccione la pantalla de salinidad como se indica:
  • Para medidores Orion Star A y Versa Star use el botón ‘mode’ para desplazarse por la pantalla de conductividad y seleccione salinidad en unidades de ‘psu’.1
  • Para medidores Orion Star, desplace la pantalla de conductividad y selecciones salinidad en unidades de ‘ppt’.
  • Note que ambos medidores dan resultados de salinidad práctica, a pesar de que las unidades difieren.
  1. Sumerja la sonda de conductividad y lea los resultados directamente en unidades  de salinidad práctica.

Temperatura y Salinidad

La medición de la conductividad (y por consiguiente la medición de la salinidad) es dependiente de la temperatura de la muestra. Las mediciones de salinidad práctica se basan en la medición de la muestra en relación a la lectura de una solución estándar de cloruro de potasio a 15ºC. Mientras la sonda de conductividad tenga un sensor de temperatura integrado, como señalamos anteriormente, no hay más acciones se requieran por parte del usuario para obtener la medición correcta de salinidad práctica.

Antecedentes de la salinidad

Los medidores Orion ofrecen mediciones de salinidad de acuerdo a la Escala de Salinidad Práctica.3 Cuando la Escala de Salinidad Práctica fue adoptada por oceanógrafos en 1978 (PSS-78), definieron salinidad de la siguiente manera:

el agua de mar de salinidad 35 (S = 35) tiene una relación de la conductividad de la unidad con una solución de 32,4356 gramos de cloruro de potasio en 1 kg de solución a 15 º C y 1 ambiente.

Este valor de salinidad fue determinado por extensas pruebas a muestras de agua de mar,4 antes de adoptar el PSS-78. Por consiguiente, desde 1978, una lectura de salinidad práctica es un valor relativo basado en una solución estándar de cloruro de potasio (KCl).

Dado que la salinidad es una relación, el valor medido es adimensional y en realidad no tiene unidades. Sin embargo, la salinidad es comúnmente reportada en unidades conocidas como «unidades prácticas de salinidad» (psu por sus siglas en ingles) o en las unidades tradicionales de «partes por mil «(ppt por sus siglas en ingles o ‰).

Por ejemplo, el mismo resultado calculado sobre la base de PSS-78 puede ser reportada como S = 34,97 psu o S = 34,97 ppt o S = 34.97 ‰.

Las lecturas prácticas de salinidad Orion se calculan de acuerdo a PSS-78 y son representadas en unidades de fuente de alimentación o ppt, dependiendo del medidor utilizado.

conductividad

Notas:

  1. En los medidores Star A y VersaStar, existe una opción adicional. Las unidades de ppt están disponibles y corresponden a una unidad de salinidad histórica (agua de mar natural) basada en la convención realizada por la UNESCO en 1966. El rango es de 0 – 42 ppt. La mayoría de los usuarios querrá leer la salinidad en unidades prácticas. Como se marca en la pág. 1.
  1. Tenga en cuenta que las opciones de compensación de temperatura en el menú de configuración del medidor de conductividad Orion no son aplicables al cálculo de la salinidad y no afectará a la medición de la salinidad. Las lecturas de salinidad son compensadas automáticamente por los medidores Orion a 15ºC por las convenciones aceptadas
  1. Introducción a la Oceanografía Física, Capítulo 6 – Temperatura, Salinidad y Densidad
    http://oceanworld.tamu.edu/resources/ocng_textbook/chapter06/chapter06_07.htm
  1. Tabla de Salinidad de la Superficie Marina
    http://en.wikipedia.org/wiki/File:WOA09_sea-surf_SAL_AYool.png

 Cortesía de,
Thermo Orion Scientific.

Compensación de Temperatura de la Conductividad

Compensación de Temperatura de la Conductividad

P: ¿Por qué es ofrecida la compensación de temperatura en los medidores de conductividad?


R: Las opciones de compensación de temperatura se presentan porque las lecturas de conductividad de una solución varían con la temperatura. Por lo tanto, cuando se hacen mediciones de conductividad, es común tener en cuenta los efectos de la temperatura de alguna manera.

Para tener en cuenta los efectos de la temperatura, las opciones incluyen:

• Documente y reporte la temperatura a la cual las lecturas son tomadas; o
• Ajuste la temperatura de la muestra a una temperatura referencia, por ejemplo 20 o 25 son temperatura de referencia comunes; o
• Aplique una compensación de temperatura para calcular la conductividad esperada de la solución a la temperatura de referencia deseada.

P: ¿Cuáles son las diferentes opciones de compensación de temperatura en un medidor de conductividad?


R: En general, hay tres tipos principales de opciones en compensación de temperatura como sigue:

1. Sin compensación de temperatura.
2. Compensación lineal de temperatura.
3. Compensación no-lineal de temperatura.

wppp

Orion Star u Orion Star A?

R: Los modos de elección de compensación de temperatura dependen del método que esté siguiendo, la muestra que esté analizando, la temperatura a la cual esté analizando y el medidor que esté usando.

Abajo una breve descripción de las opciones de programación para compensación de temperatura y cuando deben ser aplicadas*.

• Apagada – Sin compensación de temperatura.

o Este modo es sin compensación de temperatura. Se usa cuando: es requerido por su método; el coeficiente de temperatura no es conocido; o medirá la conductividad a la temperatura de referencia. Los ejemplos incluyen análisis de campo del agua, cualquier prueba in-situ, lecturas de agua pura o lecturas tomadas a una temperatura controlada que concuerda con la temperatura de referencia.

• EP – Farmacopea Europea.

o Este modo es sin compensación de temperatura y cumple con EP y los métodos de la Farmacopea de Estados Unidos (USP) para la conductividad de muestras de agua pura. El modo de EP incluye límites de advertencia que se mostrarán cuando su agua pura exceda las lecturas aceptables para esa temperatura por requerimientos EP o USP.

• Lin – Lineal (Coeficiente de %)

o Este modo es para lecturas con compensación de temperaturas en muestras en las cuales el coeficiente de temperatura es conocido y el lineal. Los ejemplos incluyen:

lineal

• nLFn o nLF – Natural no Lineal (Equilibrada en aire) Agua Pura

o Este modo es para lecturas de temperatura compensada de aguas de baja conductividad que están en equilibrio con el dióxido de carbono del aire, tales como lecturas de aguas puras cerca de 1 S/cm a 25C y aguas naturales que tienen una composición comparable a las aguas de suelo, pozo o de superficie.

• nLFu – Agua Ultra Pura No Lineal (Degasificada)

o Este modo es para lecturas de temperatura compensada de agua ultra pura que no contiene aire y sin dióxido de carbono, tales como agua ultra pura (resistencia de 18 megaohmios o más) directamente desde la fuente sin aireación.

Notas Adicionales

• Cuando se reporten los resultados, reporte la medición de temperatura junto con las lecturas de conductividad. Reporte ya sea la temperatura a la cual la muestra fue medida o la temperatura de referencia a la cual fue compensada.

• Si analiza exactamente a la temperatura de referencia (por ejemplo, usando un baño de agua para controlar la temperatura), la compensación no es requerida.

* No todas las opciones de compensación de temperatura están disponibles en cada medidor. Vea las especificaciones del medidor para determinar cuáles opciones están disponibles para el suyo.

Cortesía de,
Thermo Fisher Scientific.

10 Principales Errores Cometidos al Medir la Conductividad

Las mediciones de conductividad son un indicador útil de la cantidad de iones disueltos presentes en una muestra de agua y puede servir como una medida de la calidad del agua. Las mediciones de conductividad son generalmente simples y fáciles de tomar, por lo que una prueba de la conductividad es más conveniente la gravidimetría total de sólidos disueltos (TDS), mediciones, que requieren de una labor intensa del procedimiento de pesaje y secado.

Aunque las mediciones de la conductividad son generalmente simples, los errores todavía pueden afectar la validez de los datos generados. Basándose en la experiencia de los clientes de Thermo Fisher Scietific (Waltham, Mass), una lista de los 10 principales errores en la medición de la conductividad se discuten aquí, sin ningún orden en particular.

1- Usando una célula de conductividad inadecuada.
Al elegir una célula de conductividad (sonda), se debe considerar varios factores, incluyendo:

* Los materiales que componen la célula,
* La constante de la célula nominal,
* Si la célula es un modelo de dos o cuatro electrodos, y
* Si una célula de flujo o la versión inmersión es la adecuada.

Los materiales comunes incluyen células de cristal con platino, acero, o epoxi/grafito.

La elección de la conductividad celular dependerá de la composición de la muestra a analizar, si la sonda debe ser duradera para uso en campo, y la pureza de la muestra de agua.

Células típicas constantes de rango 0,1 a 10 cm. En una conductividad menor a medir, menor es la constante de la célula deseada. Una conductividad de cuatro electrodos la célula tiene muchas ventajas, tales como reducir errores derivados de la polarización la contaminación de la superficie del electrodo, o la resistencia del cable.

Sin embargo, una célula de dos electrodos es mejor para la lectura de la conductividad de aguas pura donde la absorción del dióxido de carbono de aire puede afectar la lectura de la conductividad. Para la aplicación de Aguas residuales, un material resistente y no de vidrio de cuatro electrodos, células de inmersión, con una constante en el rango de 0,4 a 1cm-1, es generalmente una buena opción.

2- No entender cómo la temperatura afecta las mediciones de la conductividad. 
Mediciones de la conductividad se ven fuertemente afectadas por la temperatura de la muestra. Por ejemplo, la lectura de conductividad de una solución salina de cloruro de sodio por lo general se incrementa en 2 % por cada grado centígrado de cambio de temperatura.

Por tanto, el valor de conductividad de una solución salina a 15º C, se puede esperar sea de alrededor de 20 % diferente con respecto al valor a 25º C. Según el procedimiento del laboratorio de operación estándar, la lectura de la conductividad puede ser compensada por temperatura o no. Es importante tener en cuenta la lectura de la
temperatura, o la temperatura de referencia con cada lectura de conductividad registrada.

3- Incomprensión de la función de compensación de la temperatura.
Cuando se utiliza correctamente, la función de la compensación (TC) muestra la conductividad y la lectura de la temperatura, entonces calcula y muestra la conductividad que de la muestra era de esperar a la temperatura de referencia elegida, como por ejemplo de 25º C.

Si la función TC está apagada, el valor indicado es la real conductividad a la temperatura de la muestra medida. Cuando no se está usando TC, es especialmente importante reportar la temperatura leída en la muestra, junto con la lectura de conductividad. Cuando se este usando TC reporte la conductividad y la temperatura de referencia.

4- Inadecuada configuración de TC.
Durante el establecimiento de un sistema de medición de la conductividad, el director de laboratorio debe tomar las decisiones adecuadas en relación con TC, como:

* Si TC se debe utilizar,
* Ajuste de la temperatura,
* La elección de un TC lineal, y
* Elegir el TC correspondiente.

Para las lecturas de aguas residuales en los Estado Unidos, es común el uso del TC y elegir una referencia de temperatura de 25º C. Una TC lineal y un factor de cerca de 2% suelen ser elegidos como muestras típicas de aguas potables y residuales. Tenga en cuenta que cuando mayor sea la temperatura de la muestra, mayor será la posibilidad de introducir errores debido a la aplicación de la configuración de la muestra.

5- Tomando una lectura de la conductividad antes de alcanzar el equilibrio térmico.
Debido a que la conductividad depende de la temperatura, el tiempo debe permitir que la célula de conductividad pueda equilibrarse con la misma temperatura que la muestra.

El trabajador debe esperar a que la lectura de la temperatura se estabilice antes de registrar la conductividad y temperatura. Esto es especialmente importante por falta de medidas de TC. La lectura de conductividad más precisa (TC o no) se logra una vez que la temperatura se ha estabilizado.

6- Utilizando elaboradas calibraciones multipunto.
La calibración de la célula de conductividad se logra mediante la determinación de laconstante de la célula, que el medidor utiliza para calcular la conductividad en la medición de una muestra, de acuerdo con el método 2510B en la norma.

Métodos para el análisis de aguas y aguas residuales y la ASTM D1125, una calibración de un punto de la constante de la célula en una conductividad representativa es suficiente para las lecturas de conductividad de precisión. Una calibración estándar utilizada es 0,01 M, de cloruro de potasio, lo que da una lectura de conductividad cerca de 1.410 uS/cm a 25ºC. Si las muestras abarcan una amplia gama de conductividad, es apropiado para medir una o más muestras de verificación de la calibración en los niveles de interés.

7- Mal manejo de las muestras de bajo nivel de conductividad.
En general, es difícil de recopilar, almacenar y medir adecuadamente las muestras que son mucho menores que -147 uS/cm (equivalente a 0,001 M de cloruro de potasio).

Estas muestras son fácilmente afectadas por pequeñas cantidades de la contaminación y por la absorción de dióxido de carbono y des-gasificación.

Idealmente, el envase de la muestra utilizada debe ser escrupulosamente limpio y excluir la atmósfera. Las pruebas de campo y las células de flujo son útiles para hacer mediciones de baja conductividad a nivel del punto de muestreo.

8- El uso de estándares de calibración que son demasiado bajos.
En un intento de lograr una buena precisión en los niveles de baja conductividad, los usuarios a veces intentan con calibraciones de bajo nivel. Por las razones discutidas anteriormente, estándares precisos de bajo nivel en las normas son difíciles de adquirir y utilizar.

En cambio, es posible que el laboratorio desee utilizar las normas de bajo nivel solo como prueba. Al hacerlo, deben esperar que cualquier intervalo de tolerancia estrecha posible tenga que ser expandido más allá de la -demanda del fabricante.

Por ejemplo, el Instituto Nacional de Estándares y la División de desarrollo y procesos de Instrumentos. (EPD) 08/09/2011. www.thermoscientific.com/waterlibrary. Instrumentos para Análisis de Agua (WAI) la parte de Thermo Fisher Scientific, Página 3 de 3, Tecnología (NIST) de material de referencia estándar (SRM) 3198 a 5uS/cm estándar, tiene una tolerancia de +/-0,45uS/cm. El NIST SRM 3199 a 15uS/cm tiene una tolerancia de +/- 0,54uS/cm. Estos tipos de NIST SRM, se venden por más de $1,000 por botella de 50 ml.

Estándares disponibles de una fracción de este precio en el mercado se puede esperar que las tolerancias de verdad sean más grandes, con más fuerza que los NIST SMR.

Los jefes de laboratorios deben establecer listas de control para determinar los limites aceptables de bajo nivel y lecturas estándar. Alternativamente, el agua pura equilibrada por agitación (para incorporar el dióxido de carbono) y medidos a temperatura ambiente (-25º C) leerá cerca de 1 uS/cm , y puede servir como un control de bajo nivel.

9- Almacenamiento inadecuado y el mantenimiento de la célula de conductividad.
Entre las medidas es aceptable almacenar la célula de conductividad en el agua o agua desionizada. Sin embargo, para el almacenamiento durante la noche y a largo plazo, los trabajadores deben enjuagar la célula con agua desionizada y almacenar la célula seca.

El almacenamiento de las células en el agua, incluso en el agua potable se puede crear suciedad en los electrodos de conductilidad, lo que cambia la superficie y cambia la constante de la célula. Incluso si no hay recubrimiento de los electrodos visible al ojo, los contaminantes pueden estar presentes y afectar el buen funcionamiento de la célula.

Si esto sucede, el electrodo debe ser remojado en una solución de detergente de laboratorio, enjuagarse bien, y se sumergen brevemente.

10- No entender el factor TDS.
Lecturas de la conductividad se pueden utilizar para determinar una estimación de la TDS en una muestra mediante la aplicación de un TDS como factor de forma manual o automática a través de la configuración del medidor. Este valor de TDS es una estimación, ya que el verdadero TDS es determinado por prueba de gravimetría (con un peso de la muestra antes y después del secado y el cálculo de la cantidad de sólidos disueltos).

El factor de TDS se utiliza generalmente en el rango de 0,47 a 0,9, y se debe determinar o validar empíricamente mediante la comparación de la lectura de conductividad de las muestras típicas del laboratorio, y resultados gravimétricos TDS, de la misma muestra.

El factor TDS se ve afectado por los cambios de los componentes solubles del agua y de la temperatura de la medición.

Cortesía de Thermo Fisher Scientific