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¿Sabe por qué su agua potable se vuelve plana después de dejarla intacta durante unas horas? ¿O por qué tu zumo de naranja cambia de color y se oscurece un poco cuando la botella se deja abierta por más tiempo?
Uno de los factores clave detrás de estos cambios es la cantidad de oxígeno en su bebida.
Me gustaría compartir información con usted sobre los efectos (tanto positivos como negativos) que tiene el oxígeno cuando se disuelve en líquidos, qué parámetros afectan el contenido de oxígeno disuelto (OD), y cómo evaluar con precisión la concentración de OD.
¿Por qué es importante la concentración de OD?
Junto al pH y la conductividad, el oxígeno disuelto es uno de los indicadores más importantes de la calidad del agua. El oxígeno se disuelve en el agua superficial según su presión parcial (ley de Henry), pero también debido a procesos de aireación (p. ej., viento, rápidos). Además, el oxígeno se introduce en el agua como subproducto de la fotosíntesis de las plantas y el fitoplancton. El oxígeno disuelto es esencial para la supervivencia de los peces y cualquier otro organismo acuático que respire oxígeno.
El contenido de OD puede reducirse cuando demasiadas bacterias o algas contaminan el agua. Las bacterias se alimentan de algas muertas y otros materiales orgánicos, consumen oxígeno y producen dióxido de carbono. Si todo el OD es consumido por bacterias, se llama eutrofización. Cuando el contenido de OD en el agua cae por debajo de 5 mg/L, la vida acuática se ve sometida a estrés, y si la concentración es aún más baja, una gran cantidad de vida acuática puede morir. El oxígeno disuelto se puede evaluar directamente, in situ en aguas superficiales, mediante la técnica de medición directa.
Aprender más sobre medición de oxígeno disuelto en aguas superficiales descargando nuestra nota de aplicación gratuita:
Nota de aplicación: OD en aguas superficiales basado en ISO 17289
Volviendo al ejemplo de su agua potable o zumo de naranja:
El agua solo nos sabe bien cuando hay una cierta cantidad de oxígeno disuelto en ella. Cuando su vaso o botella de agua está de pie, se libera OD a medida que se equilibra con la atmósfera y, además, se calentará a la temperatura ambiente, liberando aún más oxígeno. Esta es la razón por la que el sabor del agua se vuelve plano con el tiempo.
Si desea una descripción general de cómo oxígeno disuelto en su suministro de agua se puede determinar, descargue nuestra nota de aplicación gratuita:
El zumo de naranja exhibe la situación contraria. El zumo de naranja (y otros jugos de frutas y vegetales) se mantienen casi libres de OD. El razonamiento se debe a que el oxígeno, como agente oxidante, tiene un influencia negativa sobre la calidad general, el sabor, el valor nutricional y el color de una bebida. Cuanto más tiempo mantenga su jugo de naranja abierto a la atmósfera, más oxígeno se disolverá en su zumo, hasta cierto punto. Además, este OD comenzará a reaccionar con otros ingredientes de su jugo. Por ejemplo, OD oxidará cualquier vitamina C presente (ácido ascórbico, un antioxidante) a ácido dehidroascórbico. Para evitar el dorado rápido, así como el sabor y la calidad de su jugo, guárdelo en una botella cerrada.
¿Quieres saber más sobre el determinación de oxígeno disuelto en zumos de frutas? Descargue nuestra nota de aplicación gratuita:
¿Qué afecta la concentración de oxígeno disuelto?
Temperatura
La temperatura tiene una gran influencia en la concentración de OD. A mayor temperatura, menos oxígeno se disuelve en la fase líquida. . ¿Por qué? Te lo explico un poco más visualmente:
Cuando la temperatura de una solución aumenta, los iones y las moléculas en ella se mueven y vibran debido al aumento de energía. Esto conduce a más y más colisiones entre partículas y, por lo tanto, algunos de los enlaces que las mantienen unidas se rompen. A medida que vibran más partículas, se producen más colisiones y se rompen aún más enlaces. Eso también significa que los enlaces que mantienen las moléculas de oxígeno en el líquido se romperán y el oxígeno se liberará de la solución. Esto da como resultado una disminución en el contenido de DO. Lo contrario sucede si la temperatura disminuye: el movimiento de las partículas disminuye y, por lo tanto, la concentración de OD aumenta.
Presión
Para nuestro propósito, aquí «presión» se refiere a la presión atmosférica. Tal vez has estado en la cima de una montaña, o dentro de un avión que volaba a gran altura, y tomaste un trago de tu botella de agua allí arriba. Cuando estuvo de vuelta en el suelo (o en la base de su caminata) y revisó la botella nuevamente, tal vez notó que estaba ligeramente comprimida o que tenía un ruido de succión cuando la abrió nuevamente. Esto se debe a la diferencia de presión atmosférica, que es inversamente proporcional a la altitud.
A medida que disminuye la presión atmosférica, también disminuye la presión parcial de oxígeno. Por lo tanto, a mayores altitudes, se disuelve menos oxígeno en el líquido ya que la presión no lo retiene allí. El oxígeno se difunde fuera del líquido a medida que subimos. Cuando vamos a altitudes más bajas, la concentración de OD aumenta a medida que aumenta la presión atmosférica.
Salinidad
La salinidad también influye en la cantidad de oxígeno disuelto disponible en un líquido.
Nuevamente considere los iones y moléculas presentes en la solución. Cuando tenemos una sal disuelta presente en el agua, estos iones cargados son muy atraídos por las moléculas de agua. El oxígeno disuelto no tiene carga y, por lo tanto, no es atraído por nada. Cuanto mayor sea el contenido de salinidad, más iones están presentes. Esta mayor densidad de partículas obliga al oxígeno a abandonar la solución ya que su interacción con el agua no es tan fuerte.
¿Cómo podemos evaluar la concentración de DO?
Existen dos posibilidades para determinar el contenido de oxígeno disuelto en líquidos, ya sea por medición directa o por valoración. Hemos resumido los pros y los contras de cada uno de los métodos en un libro blanco gratis que puedes descargar a continuación.
Determinación de oxígeno disuelto en agua: ¿valoración o medición directa?
Sin embargo, solo cubriré medición directa mediante un sensor óptico aquí. ¿Por qué? Porque puede medir el contenido de DO en línea o in situ sin tedioso muestreo y preparación de muestras y su equipo es casi libre de mantenimiento ¡Te sorprenderá lo fácil que es usarlo!
los O2-Lumitrodo, el sensor óptico para la medición de OD de Metrohm, es el más rápido de su tipo en el mercado. Mide el contenido de DO en líquidos en menos de 30 segundos! El principio de funcionamiento se basa en la extinción de la luminiscencia.
Permítanme explicar cómo funciona esto: la tapa del sensor contiene una membrana con un luminóforo incrustado que es excitado por la luz roja. Cuando no hay oxígeno presente, el luminóforo vuelve a su estado fundamental mediante la emisión de luminiscencia.
Si hay oxígeno presente y estas moléculas chocan con el luminóforo excitado, el luminóforo vuelve a su estado fundamental libre de emisiones porque la energía se transfiere a la molécula de oxígeno. Al evaluar la vida útil del estado excitado del luminóforo (usando el cambio de fase), es posible determinar el contenido de OD.
la o2-Lumitrode no necesita mucho mantenimiento: basta con una calibración regular de un punto con una saturación de aire del 100 %. De vez en cuando, le recomendamos realizar una revisión de dos puntos. calibración con 100% y 0% de saturación de aire.
Nuestro Medidor de pH/OD 913 o 914 pH/OD/Conductómetro se puede equipar con el O2-Lumitrodo. Ambos son instrumentos combinados, lo que significa que puede medir adicionalmente el pH y/o la conductividad junto al oxígeno disuelto.
Como se indicó anteriormente, la temperatura, la presión y la salinidad afectan el contenido de oxígeno disuelto en los líquidos. Por lo tanto, la O2-Lumitrode está equipado con un sensor de temperatura y un sensor de presión para se puede aplicar compensación automática de temperatura y presión para obtener los resultados más fiables. Si está midiendo el OD en una solución salina o en agua de mar, puede medir la conductividad en paralelo al OD y cambiar la compensación automática de salinidad.
la o2-la tapa debe ser reemplazada de vez en cuando, ya que el luminóforo se vuelve menos reactivo. Este efecto se llama foto blanqueamiento. Sin embargo, el sensor le indicará cuándo es necesario debido a su monitoreo activo del rendimiento. No vuelva a preocuparse por mediciones de OD inexactas debido a instrumentación de mala calidad.
En resumen, dependiendo de la aplicación y la matriz, se puede encontrar una amplia gama de oxígeno disuelto. La determinación rápida y precisa del contenido de DO es extremadamente importante. El uso de un sensor óptico con un dispositivo móvil hace que sea muy fácil evaluar el contenido de OD in situ. Para obtener los datos más confiables, mida adicionalmente la temperatura y la presión (y eventualmente la salinidad) en paralelo para minimizar el efecto de estos parámetros físicos en sus resultados.
