Monitoramento de ORP nos processos de desinfecção da água: porque é importante?

abr 5, 2022 | Tratamento de água | 0 Comentários

Você já ouviu falar sobre o potencial de oxidação e redução (ORP), também conhecido como Redox? Basicamente, o ORP é amplamente utilizado em processos de desinfecção da água.

Normalmente, o potencial de oxidação e redução é medido para monitorar os processos de tratamento de água potável e águas residuais quanto ao estado de oxidação devido à adição de desinfetantes halogenados, como o cloro, sendo ele uma espécie oxidante forte.

Dessa forma, o ORP é usado como indicador de atividades sanitizantes em muitos processos, como é o caso da desinfecção da água.

 

 

O que é ORP?

Como já foi supracitado, a sigla ORP vem do termo em inglês Oxidation-Reduction Potential (Redox), que em português significa Potencial de Oxidação-Redução. 

Em uma reação de oxirredução, tanto a oxidação quanto a redução devem ocorrer, ou seja, se uma substância for oxidada a outra deverá ser reduzida. Nestas reações ocorrem transferência de elétrons entre duas espécies químicas.

Nesta reação, a substância com capacidade de oxidar outra espécie é chamada de agente oxidante, pois remove elétrons da outra substância, adquirindo-os para si, portanto, o agente oxidante é reduzido. 

Por outro lado, o agente redutor fornece os elétrons, fazendo com que a outra substância seja reduzida, isto é, o agente redutor é oxidado no processo. 

Em resumo, duas afirmações são citadas:

  • A oxidação é a perda de elétrons, então os agentes oxidantes aceitam elétrons de outras moléculas (agentes redutores);
  • A redução é o ganho de elétrons, então os agentes redutores doam elétrons para outras moléculas (agentes oxidantes).

Nesse sentido, no tratamento e desinfecção da água, a maioria dos microrganismos presentes são agentes redutores e os produtos desinfetantes — como o Cloro — são agentes oxidantes. 

Portanto, o ORP é o potencial de um desinfetante com poder de inativar microrganismos e oxidar materiais orgânicos.

 

 

Por que a medição de ORP é necessária no tratamento e desinfecção da água?

Em estações de tratamento, a desinfecção da água é um passo bastante crítico, principalmente por minimizar a transmissão potencial de patógenos de uma fonte de água.

Neste contexto, é importante ressaltar que a água para uso humano precisa ser previamente submetida ao processo de desinfecção; seja para a ingestão diária ou para a realização de atividades de higiene pessoal. 

A desinfecção da água também é importante para as indústrias e empresas em geral, além de companhias das áreas da saúde, hotelaria, parque aquático, turismo e agronegócio. Estes são alguns dos negócios que necessitam do fornecimento de água tratada e adequada para o sucesso de suas atividades.

Para promover isso, o ORP foi sugerido pela Organização Mundial da Saúde (OMS) com o objetivo de monitorar os níveis de oxidação do cloro livre em águas, e assim determinar o potencial de oxidação ou redução indicando a ação de desinfecção, ou possíveis contaminações.

As medições de ORP representam um método econômico usado para monitorar uma variedade de processos. Esse método é utilizado como um indicador dos níveis de desinfetante em águas potáveis e em efluentes de águas residuais. 

Quando ocorre a oxidação de matérias orgânicas de origem biológica pelo cloro livre na água cria-se uma diferença de potencial (ORP), sendo esta medida em milivolts (mV). A presença de cloro livre (agente oxidante) resultará em um valor de ORP positivo e a presença de contaminantes (agente redutor) como o sulfeto de hidrogênio, resultará em um valor de ORP negativo. 

Na tabela 1 podemos observar que quanto mais alta a leitura de mV (milivolt) maior é a potência da água em oxidar e desinfetar.

 

Tabela 1: Níveis de ORP e suas aplicações.

Nível ORP (mV) Aplicação
0-150 Sem uso prático
150-250 Aquicultura
250-350 Torres de refrigeração
600 Desinfecção da água
650-750 Piscinas
800 Esterilização da água

 

Então, como vimos, o ORP é um parâmetro útil como um indicador do poder desinfetante do meio. Na tabela 2 podemos ver como valores altos de ORP reduzem significativamente o tempo de vida de diferentes microrganismos.

 

Tabela 2: Tempos de sobrevivência, em segundos, de diferentes microrganismos em função do ORP.

Microrganismo ORP < 485 (mV) 550 < ORP < 620 (mV) ORP > 665 (mV)
E. coli O157:H7 > 300 s < 60 s < 10 s
Salmonella spp. > 300 s > 300 s < 20 s
Listeria monocytogenes > 300 s > 300 s < 30 s
Coliforme termotolerante > 48 horas > 48 horas < 30 s

 

 

Como é feita a medição ORP para desinfecção da água?

A medição ORP é feita usando um sistema com sensor que contém um elemento de referência de prata/cloreto de prata e um eletrodo de medição de platina, responsável por medir o potencial elétrico das reações redox. 

O sensor pode ser implantado ao longo dos sistemas de tratamento de água para a detecção automatizada de ORP e dispensação de desinfetantes oxidantes.

Neste caso, o nosso modelo de bomba dosadora EXpH-ORP pode ser a sua melhor opção para promover a desinfecção da água. Essa bomba permite realizar a medição e o controle automático do nível de oxidação de cloro livre do meio onde o sensor de ORP está inserido , podendo ser implementado nas tubulações das estações de tratamento de água (ETAs) e efluentes (ETEs). 

Esse equipamento possui a função de ajustar o ORP alvo e dois valores de ORP máximo e mínimo para alarme interrompendo o processo caso algum parâmetro esteja fora do estabelecido. 

Possui ainda dosagem proporcional que diminui a velocidade dos cursos à medida que a leitura se aproxima do ORP alvo, evitando superdosagem de produtos químicos e eliminando correções desnecessárias.

As bombas dosadoras Exatta oferecem ainda alta resistência química devido a disponibilidade de diferentes materiais para cabeçotes e válvulas de dupla esfera garantindo a compatibilidade química com o seu produto.

 

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