Sensor de Oxígeno Disuelto

¿Qué es el Oxígeno Disuelto? En un medio acuático las moléculas de oxígeno en forma de gas están disueltas en el agua. A esto se le llama Oxígeno Disuelto (OD). El Oxígeno llega al agua por difusión desde la atmósfera, por aeración (movimientos o agitación) y como producto de la fotosíntesis. En el aire, 20 de cada 100 moléculas son oxígeno. En el agua, sólo hay de 1-5 moléculas de oxígeno por cada millón de moléculas, es por esta razón que el OD es medido en partes por millón (ppm) o mg/L.

¿Por qué es importante medir el Oxígeno Disuelto? Diferentes especies de organismos acuáticos requieren diferentes cantidades de oxígeno, pero generalmente requieren de, al menos, 6 ppm para un crecimiento y desarrollo normal. Niveles de OD por debajo de 3 ppm son estrésicos para la mayoría de los organismos.

La concentración de Oxígeno en el agua depende de: La temperatura La salinidad La presión La solubilidad del Oxígeno se reduce con un aumento en temperatura o en salinidad y aumenta al incrementarse la presión parcial de los gases.

El agua dulce contiene más Oxígeno disuelto que el agua de mar a la misma presión y temperatura Además, la cantidad de Oxígeno absorbida por el agua disminuye al aumentar la altitud. Esto se debe a que la presión relativa del Oxígeno se reduce con un aumento en altitud. A altitudes mayores hay menos Oxígeno en la atmósfera y, por lo tanto, se disuelve menos en el agua.

Para tomar medidas... Cuando se vaya a determinar el Oxígeno disuelto, la muestra debe ser recién colectada (“grab-sample”) y se debe realizar el análisis lo más pronto posible. Por lo tanto, lo más conveniente es realizar las medidas in situ (en el lugar).

Impactos Ambientales: Cuando el agua contiene la cantidad máxima de un gas disuelto decimos que el agua está saturada para ese gas. Esta cantidad máxima depende de la temperatura del agua: mientras menor la temperatura, mayor la cantidad de gas que puede estar contenida en un volumen dado de agua. La concentración de gases no debe sobrepasar el 110%. A este por ciento, el exceso de gas existe en forma gaseosa no disuelta. Los peces expuestos a altas concentraciones de gas pueden sufrir embolias (gas en los vasos sanguíneos) A concentraciones de gas cercanas a la saturación se observan burbujas en la superficie de los peces. A esto se le conoce como enfisema.

La purificación natural de los ríos también requiere niveles adecuados de oxígeno para permitir el desarrollo de todo tipo de forma viviente. Según el Oxígeno disuelto alcanza concentraciones menores de 5.0 mg/L, la biota acuática entra en estado de estrés gaseoso. Unas pocas horas con niveles menores de 1-2 mg/L de Oxígeno son suficientes para matar a casi todos los peces de un río o lago. Los microorganismos juegan un papel importante en la pérdida o consumo de Oxígeno en aguas superficiales. A medida que los microorganismos degradan materia orgánica se va perdiendo oxígeno del sistema.

Niveles de O2 disuelto (mg/L)* mínimos permitidos Criterios usados para mantener o designar un uso: Uso Designado Niveles de O2 disuelto (mg/L)* mínimos permitidos Vida Acuática Peces de Aguas Cálidas 5.0 Peces de Aguas Frías 6.0 Época de oviposición 7.0 Biota Estuarina Recreación 3.0

Efectos Ambientales La introducción excesiva de materia orgánica puede producir el consumo total del Oxígeno disuelto en sistema acuático. La exposición prolongada de los organismos a concentraciones menores de 6 mg O2/L podría no causar la muerte de los organismos, pero aumenta la susceptibilidad a otros “estresores” ambientales. Una concentración menor al 30% saturación (<2 mg O2/L ) por 1-4 horas elimina la mayor parte de la biota, sobreviviendo sólo aquellos insectos que respiran Oxígeno y bacterias anaeróbicas.

Recreación Si no hay concentraciones adecuadas de Oxígeno se lleva a cabo la degradación anaeróbica y respiración utilizando aceptadores de electrones aparte del Oxígeno. Algo muy común es observar la descomposición de sulfatos a ácido sulfhídrico (H2S), el cual imparte al agua un olor a huevo descompuesto. Se afecta así el calor recreativo del cuerpo de agua.

¿Dudas? ¿Preguntas?

Función La sonda de oxígeno disuelto consiste de un cátodo de platino y un ánodo de plata / cloruro de plata de referencia. Este tiene la siguiente función: Detectar la concentración de oxígeno en agua y soluciones acuosas.

Instrumentos Kit para Medición del Oxígeno Disuelto (recuerde que este Kit contiene químicos peligrosos). 1. Prueba de Oxígeno disuelto (electrodo de oxígeno disuelto con su tapa) 2. Un sustituto de la tapa 3. Calibración estándar de sulfato de sodio y una hoja del MSD. 4. Solución llena de electrodos de O.D, una hoja del MSD, y una pipeta llena. Botella de calibración “D.O. Polishing Strips” Folleto de la prueba de Oxígeno disuelto.

Calibración de Oxígeno Disuelto Quite la tapa de la sonda.

Añada “Electrode Filling Solution”.

Conecte el sensor de OD en el Vernier Easy Link (VEL) Encienda la calculadora. Borre lo almacenado en la calculadora de otras actividades. Conecte el Vernier Easy Link (VEL) a la calculadora. El programa reconocerá el sensor.

Calibración de Oxígeno Disuelto Presionar la tecla “WINDOW”

Calibración de Oxígeno Disuelto Seleccionarán SETUP y la opción DO. Puede presionar el número 1 ó presionar “ENTER”. Seleccionarán Calib para calibrar el instrumento. Presionando la tecla “ZOOM”.

Calibración de Oxígeno Disuelto Escogerán la opción Edit (presionando “Window). Saldrá un recuadro y en ella seleccionarán la opción Two Point Live. Esto se logra presionando “Enter” ó el número 1.

Se introduce la sonda, de lado, de 1 a 2 cm Se introduce la sonda, de lado, de 1 a 2 cm., en la solución “Sodium Sulfite Calibration Solution”.

Las lecturas deben estar en el intervalo de 0.2- a 0.5 V. Cuando la lectura en la pantalla se haya estabilizado (~1 minuto), presionarán “ZOOM” .

Calibración de Oxígeno Disuelto Entrarán “0” (el valor conocido en mg/L) en la calculadora y seleccionarán la opción “OK” (presionando la tecla GRAPH)..

Calibración de Oxígeno Disuelto Enjuagarán la sonda con agua destilada. Desenroscarán la tapa de la botella de calibración que viene con la sonda. Deslizarán la tapa y el anillo de goma hasta cerca de 1/2 pulgada en el cuerpo de la sonda. Añadirán agua destilada a la botella hasta una profundidad de cerca de 1/4 pulgada y enrosca la botella a la tapa, como se ilustra. Importante: No deben tocar la membrana ni dejar que se moje durante este paso.

Calibración de Oxígeno Disuelto Dejarán la sonda en esta posición por cerca de un minuto. Las lecturas deben encontrarse en el intervalo de 2.0 a 3.0 V. Cuando la lectura se estabilice, presionarán “Keep” (“ZOOM”). ¿Cuál es le valor que se pone en esta parte? ¿?

La calculadora va a necesitar un valor, que será buscado en unas tablas que se encuentran en las páginas 8 y 9 del libro de calibración. En la página 9, tabla 2, busque la presión barométrica de acuerdo a la altitud en dónde se encuentra.

Calibración de Oxígeno Disuelto Entrarán el valor correcto de oxígeno disuelto saturado (en mg/L) de la Tabla 1 (por ejemplo, “7.80”) utilizando los valores actuales de la presión barométrica y de la temperatura del aire. Presione “OK” (“GRAPH”). Se desplegará la pantalla Sensor Calibration con los nuevos valores de calibración para la pendiente y el intercepto. Presione “OK” (“GRAPH”) para volver a la pantalla Sensor Setup .

Calibración de Oxígeno Disuelto Una vez en la pantalla de Sensor Setup, presione “OK” (“GRAPH) para volver a la pantalla principal. Prepararán el sistema para el recogido de datos. Seleccionarán SETUP.

Calibración de Oxígeno Disuelto Presione la tecla número 5 que es la opción Single Point. ¡Ya estamos listo para tomar datos!

MANTENIMIENTO Los siguientes pasos se deben seguir para asegurar que el sensor permanezca en condiciones óptimas: Lavar el sensor con agua destilada por dentro y por fuera. Lustración de los electrodos metálicos (es necesario realizarlo anualmente ) Remover la membrana del sensor

MANTENIMIENTO CONTINUACIÓN Limpiar los electrodos con agua destilada. Cortar una pulgada del papel incluido con el sensor (“D.O polishing strips”). Sumerja la parte mate del papel (la parte abrasiva) en agua destilada. Usando un movimiento circular lustre la parte central del cátodo. Se debe repetir el paso anterior para lustrar el ánodo (parte plateada).

ALMACENAMIENTO Remover la membrana y limpiar dentro y fuera de la membrana con agua destilada y luego secarla. Limpiar y secar (con papel de textura suave) el ánodo y el cátodo. Coloque suavemente la membrana en el cuerpo de los electrodos para el almacenaje. Colocar nuevamente el protector azul.