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=15x ;
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.
