Notícias - O que é um sensor de condutividade na água?

A condutividade é um parâmetro analítico amplamente utilizado em diversas aplicações, incluindo avaliação da pureza da água, monitoramento de osmose reversa, validação de processos de limpeza, controle de processos químicos e gerenciamento de efluentes industriais.

Um sensor de condutividade para ambientes aquosos é um dispositivo eletrônico projetado para medir a condutividade elétrica da água.

Em princípio, a água pura apresenta condutividade elétrica desprezível. A condutividade elétrica da água depende principalmente da concentração de substâncias ionizadas dissolvidas nela — ou seja, partículas carregadas como cátions e ânions. Esses íons têm origem em fontes como sais comuns (por exemplo, íons de sódio Na⁺ e íons de cloreto Cl⁻), minerais (por exemplo, íons de cálcio Ca²⁺ e íons de magnésio Mg²⁺), ácidos e bases.

Ao medir a condutividade elétrica, o sensor fornece uma avaliação indireta de parâmetros como sólidos totais dissolvidos (STD), salinidade ou o grau de contaminação iônica na água. Valores de condutividade mais altos indicam uma maior concentração de íons dissolvidos e, consequentemente, menor pureza da água.

Princípio de funcionamento

O princípio de funcionamento fundamental de um sensor de condutividade baseia-se na Lei de Ohm.

Componentes principais: Os sensores de condutividade normalmente empregam configurações de dois ou quatro eletrodos.
1. Aplicação de tensão: Uma tensão alternada é aplicada a um par de eletrodos (os eletrodos de acionamento).
2. Migração iônica: Sob a influência do campo elétrico, os íons na solução migram em direção a eletrodos de carga oposta, gerando uma corrente elétrica.
3. Medição de corrente: A corrente resultante é medida pelo sensor.
4. Cálculo da condutividade: Utilizando a tensão aplicada conhecida e a corrente medida, o sistema determina a resistência elétrica da amostra. A condutividade é então derivada com base nas características geométricas do sensor (área do eletrodo e distância entre os eletrodos). A relação fundamental é expressa como:
Condutividade (G) = 1 / Resistência (R)

Para minimizar as imprecisões de medição causadas pela polarização do eletrodo (devido a reações eletroquímicas na superfície do eletrodo) e por efeitos capacitivos, os sensores de condutividade modernos utilizam excitação por corrente alternada (CA).

Tipos de sensores de condutividade

Existem três tipos principais de sensores de condutividade:
• Sensores de dois eletrodos são adequados para medições em água de alta pureza e baixa condutividade.
Sensores de quatro eletrodos são empregados para faixas de condutividade média a alta e oferecem maior resistência à incrustação em comparação com os modelos de dois eletrodos.
• Os sensores de condutividade indutivos (toroidais ou sem eletrodos) são usados para níveis de condutividade de médios a muito altos e apresentam resistência superior à contaminação devido ao seu princípio de medição sem contato.

A Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd. atua no setor de monitoramento da qualidade da água há 18 anos, fabricando sensores de alta qualidade que são distribuídos para mais de 100 países em todo o mundo. A empresa oferece os seguintes três tipos de sensores de condutividade:

O DDG - 0,01 - / - 1,0/0,1
Medição de baixa condutividade em sensores de 2 eletrodos
Aplicações típicas: preparação de água, produtos farmacêuticos (água para injeção), alimentos e bebidas (regulação e preparação da água), etc.

EC-A401
Medição de alta condutividade em sensores de 4 eletrodos
Aplicações típicas: processos CIP/SIP, processos químicos, tratamento de águas residuais, indústria de papel (controle de cozimento e branqueamento), alimentos e bebidas (monitoramento da separação de fases).

IEC-DNPA
Sensor de eletrodo indutivo, resistente à corrosão química severa.
Aplicações típicas: Processos químicos, celulose e papel, produção de açúcar, tratamento de águas residuais.

Principais áreas de aplicação

Os sensores de condutividade estão entre os instrumentos mais utilizados no monitoramento da qualidade da água, fornecendo dados essenciais em diversos setores.

1. Monitoramento da Qualidade da Água e Proteção Ambiental
- Monitoramento de rios, lagos e oceanos: Utilizado para avaliar a qualidade geral da água e detectar contaminação por efluentes de esgoto ou intrusão de água do mar.
- Medição da salinidade: Essencial na pesquisa oceanográfica e na gestão da aquicultura para a manutenção de condições ideais.

2. Controle de Processos Industriais
- Produção de água ultrapura (por exemplo, nas indústrias de semicondutores e farmacêutica): Permite o monitoramento em tempo real dos processos de purificação para garantir a conformidade com os rigorosos padrões de qualidade da água.
- Sistemas de alimentação de água de caldeiras: Facilita o controle da qualidade da água para minimizar a formação de incrustações e a corrosão, aumentando assim a eficiência e a vida útil do sistema.
- Sistemas de circulação de água de refrigeração: Permitem o monitoramento das taxas de concentração de água para otimizar a dosagem de produtos químicos e regular o descarte de águas residuais.

3. Tratamento de água potável e de águas residuais
- Monitora as variações na qualidade da água bruta para auxiliar no planejamento eficaz do tratamento.
- Auxilia no controle dos processos químicos durante o tratamento de águas residuais para garantir a conformidade com as normas e a eficiência operacional.

4. Agricultura e Aquicultura
- Monitora a qualidade da água de irrigação para mitigar o risco de salinização do solo.
- Regula os níveis de salinidade em sistemas de aquicultura para manter um ambiente ideal para as espécies aquáticas.

5. Pesquisa científica e aplicações laboratoriais
- Apoia análises experimentais em disciplinas como química, biologia e ciências ambientais por meio de medições precisas de condutividade.

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Data da publicação: 29/09/2025