Medición de PH

PH.- Disociación ionica o como potencial de hidrogeno, se entiende como la tendencia de átomos y moléculas o disociarse formando iones (+) y (-). Se logra el equilibrio cuando el numero de moléculas en disociación es igual al numero de moléculas por los iones.

Moléculas - Iones

Iones - Sal

H2O H⁺+(OH)^-

Grado de disociación.- es la multiplicación de los iones.

Los ácidos tienen un alto PH o gran concentración de H⁺ (10^-1)

Casos extremos: HCl = 10^-1.

NaOH = 10^-14.

Para medir las variaciones de las décadas de la escala n se usan logaritmos.

Concent H=15^x ; donde Xà 1 à 4

Þ X=-log 10CH ;

Para HCl:10-1 Þ

Agua:10^-7 Þ

NaOH:10^-14 Þ

Para concentraciones mayores al HCl y al NaOH es difícil cuantificar. Se tendrán que usar un procedimiento especial.

En quemaduras de ácido se aconseja usar agua o una base para neutralizar el ácido.

La disociación o PH no depende del volumen es el mismo en un tanque que en una gota.

Formas de Medida PH

Electrodos de Hidrogeno

Eo Þ Solución de PH Þ

T en °C absolutos

E : Eo - 0.0001984 TPH

El principio físico es el de la electrólisis:

A mayor número de iones Þ mayor conducción.

A menor número de iones Þ menor conducción.

El inconveniente es la disponibilidad de H para bombear.

Es un método de laboratorios y no se usa por el enrarecimiento de H ( en casos no se acepta el burbujeo de hidrogeno).

El Hidrogeno aumenta la conducción cuando el elemento es una base.

El método mas practico es el siguiente:

El equilibrio se logra cuando los potenciales se igualan mediante los potenciómetros.

Ecuación general de Medidores de PH.

E = A + BT + CTPH

E = Constante.

A = Constante.

BT = Constante de temperatura.

CTPH = Constante de temperatura de PH.

Medidores de Espesor

Para medir lamina se haría visto.

Para medir posición.

Núcleo móvil acoplado a un sensor de posición (espesor que provoca una diferente inducción en los devanados, ajuste de 1 (sensibilidad)

0.005 plg a 2¹/₂ plg. 1% al 3%.

El inconveniente es la aspereza de la superficie lo que puede provocar el paro del rodillo y que truene el transformador.

No se usa para control debido a su sensibilidad se requiere mayor precisión, además con el tiempo se puede llenar de grasa, tierra y no puede girar.

Se usa para indicación del operador (método estático).

Método Sónico

Para telas se le puede llamar método en "vivo" se basa en la resonancia. El espesor que este en función del elemento.

Caso típico de laboratorio para medir espesor.

El material se hace resonar y su resonancia depende del espesor.

V = Velocidad del sonido.

f = Frecuencia de resonancia.

La exactitud es mejor del 1% puede llegar al 0.01%. La velocidad del motor se varia hasta encontrar el máximo pico de resonancia. La velocidad es dato de fabricación. El cristal debe ser capaz de hacer resonar a cualquier material.

Rayos X

Para fines de control automático es el mas empleado, mas caro, mas peligroso. En tramos de laminación, papeletas, donde se requiera un control fino.

No se pone en contacto con el material, lo que se aprovecha para tener otras temperaturas y velocidades.

Int. En el receptor = e (coeficiente de absorción del material) X (espesor del material).

El coeficiente de absorción depende de la emisión o radiación, por ejemplo:

Se pueden hacer mediciones instantáneas (tiempos muertos) medición continua, más preciso (0.01%).

Se entiende como consistencia o resistencia al flujo o deformación cuando se somete a un esfuerzo constante.

Las unidades de medición de viscosidad:

Viscosidad Absoluta CGS - POISE (DINA-seg/cm²)

Viscosidad H₂O a 65°F = 0.01 o 1 Cent de Poise

Formas de Medición

Para aceites se lleva una probeta con balín y se invierte midiendo el tiempo en que baja.

Método del Pistón

No hay escalas, el tiempo es proporcional a la viscosidad.

Se toma el tiempo de vaciado para un liquido a través de un orificio.

La medición de viscosidad es de laboratorio no se tienen en sistemas fisicos.

Método de Torsión de Arrastre

Puede ser o no un liquido newtoniano.

Para control en línea o control automático

Se aprovecha el principio de fricción de un liquido a mayor viscosidad mayor presión.

Visc = KAP K = Constantes de tubería, temperatura Etc.

Las escalas de viscosidad están en función del tiempo.

Humedad

Es la presencia de ciertas cantidades de H₂O en la atmósfera y se puede medir de dos formas

Absoluta

Lb de H₂O / Millones de pies³ normales.

Relativa

Capacidad del aire de humedecer o secar materiales. Es un grado de saturación del aire medida del confort humano.

El control de humedad se utiliza con las industrias textiles, papeleras, alimenticias, corrosión (problemas) de combustión.

En textil: Humedad baja Þ algodón quebradizo se pueden producir incendios; pueden salir manchas.

Humedad excesiva: Usa más algodón lo mancha no acepta tintas.

En Alimentos: Otra humedad Þ contaminación.

Corrosión

El acero inoxidable depende de la humedad. Un aire con SO₂ y con humedad Þ H₂S o H₂SO₄ que afecta el cobre y también a las tarjetas de computadora.

Humedad Relativa

Es la relación entre el porcentaje de la relación parcial del vapor de H₂O en la atmósfera real sobre el porcentaje de la presión del vapor H₂O en la temperatura ambiente.

Porcentaje de Humedad

Es el por ciento de H₂O en vapor en una unidad de peso de aire sobre el peso del vapor de H₂O en el mismo aire.

En condiciones normales HA = %H

Punto de Rocío

Es el punto de condensación, es la temperatura del agua, pero antes que se forme el hielo. Cuando la presión de vapor esta en equilibrio con la atmósfera.

Punto de rocío ¹ del punto de congelación.

El punto de rocío es una medida de la humedad constante.

Temperatura de Bulbo Seco

Es la temperatura de la atmósfera (normal)

Temperatura de Bulbo Húmedo

Es la temperatura en equilibrio dinámico que se determino cuando la superficie húmeda de un objeto o pequeña masa (bulbo de termómetro). Se expone a una corriente de aire. La evaporación de H₂O reacciona un enfriamiento que la contrarresta por el calor absorbido por el aire.

Elementos de Humedad

Higrómetro

De cabello (mas comúnmente empleado), mas barato, empleado en aire acondicionado.

Para Hec - de 15 a 95% y a 160°F

A mayor humedad se abre y a menor se contrae.

Higrómetro de Membrana

Alcanza del 20 a 85% H₂O a 140°F

Termómetros de Bulbo Seco

Método de Laboratorio para Humedad

Se hace circular el liquido cuya humedad se desea conocer por electrólisis. Se observa humedad estableciendo conducción entre electrodos que nos dará una cierta cantidad de corriente.

Puede ser gases o líquidos. Se usa material higroscópico para facilitar conducción, reteniendo la humedad.