¿Qué es un Medidor de Oxígeno?
Es un instrumento utilizado para medir la concentración de oxígeno en el aire.
Se utilizan en diversos campos, como la industria, la medicina y la vigilancia del medio ambiente. Los métodos utilizados pueden dividirse a grandes rasgos en analizadores electromagnéticos y electroquímicos.
Además, a menudo se aplican procesos especiales, como la protección contra explosiones. El equipo se selecciona en función de la finalidad de uso y el entorno en el que se va a medir.
Usos de los Medidores de Oxígeno
Son instrumentos que se utilizan en diversos campos.
1. En Fábricas
Donde se utilizan para controlar las concentraciones de gas con el fin de prevenir accidentes por deficiencia de oxígeno. La falta de oxígeno se produce cuando la concentración de oxígeno en el aire desciende por debajo del 18% aproximadamente. Por este motivo, suelen utilizarse en zonas donde los cambios de aire son poco frecuentes y en espacios donde se manipula nitrógeno líquido y otros gases.
Además, también se utilizan para el control de la combustión en hornos industriales. Miden la concentración de oxígeno en la zona de combustión y ayudan a ajustar la relación aire-combustible (relación combustible-oxígeno). Un control preciso de la relación aire-combustible garantiza una combustión eficaz del combustible y optimiza las emisiones de gases de escape.
2. Aplicaciones Médicas
El equipo se utiliza ampliamente en la práctica médica. Controla los niveles de oxígeno de los pacientes sometidos a oxigenoterapia y garantiza un suministro de oxígeno adecuado. Las concentraciones de oxígeno también descienden durante el montañismo y las actividades a gran altitud, por lo que los oxímetros se utilizan a menudo para determinar la necesidad de suplemento de oxígeno.
Principios del Medidor de Oxígeno
Se mide generalmente mediante un sensor de oxígeno. Existen varios tipos de sensores de oxígeno, siendo los más comunes los que miden la transmisión de oxígeno.
Estos sensores se fabrican utilizando cerámica u otros materiales y miden la cantidad de oxígeno basándose en la reacción química que se produce dentro del material cuando el oxígeno atraviesa el sensor. Los resultados de la medición se muestran generalmente a través de una pantalla digital o un medidor analógico.
También pueden estar equipados con un aviso o alarma si la concentración de oxígeno supera un determinado rango. Existen dos métodos principales de captación de oxígeno para su medición mediante oxímetros: difusión y aspiración.
El método de difusión mide la concentración de oxígeno en un estado de difusión natural y se utiliza para observar cambios en la concentración de oxígeno, por ejemplo, en laboratorios. El método de aspiración utiliza una bomba o similar para recoger y medir el gas, y puede utilizarse para medir concentraciones de oxígeno en espacios confinados.
Tipos de Medidores de Oxígeno
Existen varios tipos de medidores de oxígeno:
1. Analizador Magnético de Oxígeno
Cuando se aplica un campo magnético al gas de muestra, el oxígeno es atraído por el mismo principio que un imán. La presión generada en este proceso es detectada por un sensor y se mide la concentración de oxígeno. Puede medir incluso gases inflamables, pero es más caro que otros métodos.
2. Medidores de Oxígeno por Celda Galvánica
Cuando el oxígeno se difunde en el electrolito, se produce una reacción de oxidación/reducción en cada electrodo y fluye una corriente a través del electrolito proporcional a la concentración de oxígeno. A partir de esta corriente se determina la concentración de oxígeno. Tienen la ventaja de ser compactos y baratos, pero se deterioran independientemente de si se utilizan o no, por lo que es necesario sustituir las piezas con regularidad.
3. Medidores de Oxígeno de Zirconia
A altas temperaturas, la zirconia es conductora debido a los iones de oxígeno. Por lo tanto, este medidor de oxígeno utiliza un sensor para detectar la concentración de la fuerza electromotriz de la célula de concentración de oxígeno generada en el electrodo hecho de zirconia. Tiene la ventaja de ser fácilmente configurable, pero la presencia de gases inflamables puede provocar errores en los resultados.
4. Medidores de Oxígeno Disuelto
El oxígeno disuelto es el oxígeno disuelto en el agua y se mide con este medidor. A menudo se denomina medidor de oxígeno disuelto o sensor de oxígeno disuelto. El oxígeno disuelto puede medirse por valoración, por el método del electrodo de diafragma o por medidores fluorescentes de oxígeno disuelto.
El método de valoración utiliza una reacción redox para valorar a partir de un reactivo preparado, y los resultados se utilizan con fines aritméticos. Tiene el inconveniente de ser susceptible a las sustancias oxidantes y reductoras.
El método del electrodo de diafragma utiliza un electrodo de diafragma. Comparado con el método de valoración, tiene la ventaja de que el oxígeno disuelto puede medirse inmediatamente. Sin embargo, tiene el inconveniente de que requiere un mantenimiento y una calibración frecuentes.
El método de fluorescencia utiliza una sustancia especial que emite fluorescencia cuando se irradia con luz ultravioleta. El oxígeno disuelto se mide utilizando el hecho de que la intensidad de la fluorescencia disminuye con la cantidad de oxígeno disuelto en el agua. Se espera que sustituya a los electrodos de diafragma como método alternativo de medición del oxígeno disuelto, ya que es fácil de mantener y calibrar.