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Detecção e Monitoramento

  • Câmera Térmica

    Descrição e Uso
    As Câmeras Térmicas permitem a visualização de objetos e seres por meio do rastreamento do calor emitido por cada corpo. Para isso, utiliza o método o infra-vermelho de detecção, que separa por cores os valores das temperaturas emitidas pelos corpos.

    Podem auxiliar as equipes de atendimento a emergências químicas, quando da ocorrência de reações químicas e sobreaquecimento de superfícies, independentemente da luz ambiente.
    Com cuidado, as câmeras térmicas podem ser utilizadas também em incêndios, uma vez que temperaturas acima de 350ºC podem danificar seus sensores.

  • Cromatógrafo a Gás Portátil

    Descrição e Uso

    O Cromatógrafo a Gás Portátil é um equipamento que permite a realização de análises qualitativas e quantitativas de substâncias voláteis em determinadas situações em campo.
    Embora os resultados obtidos em campo não sejam tão precisos como aqueles obtidos em análises de cromatografia a gás em laboratório, eles podem ser úteis no processo de seleção de áreas contaminadas ou até mesmo na quantificação ou identificação de algum contaminante.
    Alguns cromatógrafos portáteis podem ser programados para realizar amostragens periódicas e armazenar seus cromatogramas, podendo recuperá-los posteriormente.
    A Cromatografia Gasosa é uma técnica analítica utilizada para promover a separação e análise de misturas de substâncias voláteis. A amostra é vaporizada e introduzida em um fluxo pré-definido de um gás denominado fase móvel ou gás de arraste. Este fluxo de gás, juntamente com a amostra vaporizada, passa por um tubo contendo uma fase estacionária (coluna cromatográfica), onde ocorre a separação da mistura. As substâncias separadas saem da coluna dissolvidas no gás de arraste, e passam por um detector; dispositivo que gera um sinal elétrico proporcional à quantidade de material eluido. O registro deste sinal, em função do tempo, é o cromatograma, sendo que as substâncias aparecem nele como picos com área proporcional à sua massa, o que possibilita a análise quantitativa.
    O fator que define a separação dos constituintes da amostra é a volatilidade, ou seja, quanto mais volátil a substância ou quanto maior a sua pressão de vapor, maior será sua tendência em permanecer vaporizada e mais rapidamente caminha pelo sistema.
    Amostras de solo e água podem ser analisadas pela cromatografia a gás com o auxilio de uma técnica denominada “Headspace Dinâmico”. Essa técnica possibilita a determinação em compostos voláteis presentes em matrizes líquidas ou sólidas, que em geral não teria condições analíticas de serem realizadas. Uma porção da amostra é colocada em um frasco recravado. O frasco é aquecido a uma temperatura e tempo pré-determinados. Em seguida ocorre a partição das moléculas, na qual parte dessas moléculas atingem a cota superior do frasco. Uma vez que o frasco está adaptado diretamente ao sistema do cromatógrafo, o gás de arraste passa pelo seu interior e transporta a massa gasosa para a realização da análise cromatográfica.
    A sensibilidade obtida nos cromatógrafos portáteis dependerá dos compostos a serem determinados, do método de amostragem, e do detetor escolhido para a análise.

    Fonte: Artigo Química Nova- Vol. 4/2001

  • Explosímetros – Detector de gás e vapor inflamável

    Descrição e Uso

    Explosímetros são equipamentos especialmente fabricados para detectar concentrações de gases e vapores inflamáveis.
    Quando determinada concentração de gás ou vapor inflamável é misturada ao ar atmosférico (com cerca de 21% de O2 em sua composição) na presença de uma fonte de ignição, essa poderá inflamar-se.
    Para que um gás ou vapor inflamável queime, é necessário que exista, além da fonte de ignição, uma mistura ideal entre o O2 e o gás inflamável.
    As taxas de concentração (misturas) sobre as quais isso ocorre, é denominada de Limites de Inflamabilidade, o que inclui todas as concentrações nas quais podem ocorrer “flash” ou fogo, se a mistura for ignizada.
    A quantidade de gás ou vapor inflamável varia para cada produto e é dimensionada através das constantes de LII – Limite Inferior de Inflamabilidade e LSI – Limite Superior de Inflamabilidade, onde:

    0% (*) 100% LII LSI
    MISTURA POBRE MISTURA IDEAL MISTURA RICA
    Não Ocorre CombustãoMaior quantidade de O2 Ocorre Combustão Não Ocorre CombustãoMaior quantidade de gás inflamável
    (*) Faixa onde o explosímetro realiza a leitura.

    Normalmente os explosímetros ou detectores de gases ou vapores inflamáveis, fornecem leituras em uma escala que varia de 0 a 100% do Limite Inferior de Inflamabilidade – LII, expressando concentrações em percentual do volume, ou seja, 1% em volume corresponde a 10.000 ppm de concentração do gás.
    Esses equipamentos não detectam a presença de neblinas explosivas, combustíveis ou atomizadas, tais como óleo lubrificante ou poeiras explosivas, uma vez que essas misturas são segregadas em um filtro de algodão, com o objetivo de evitar a contaminação do catalizador de Platina existente na parte interna do equipamento.
    O uso dos explosímetros possibilita a obtenção de resultados quantitativos e não qualitativos. Isso significa que é possível detectar a presença e a concentração de um gás ou vapor inflamável em uma composição de gases. Porém, não é possível diferenciar um determinado gás dentre as várias substâncias presentes nessa composição.
    A sensibilidade e a precisão dos detectores de gases e vapores inflamáveis podem ser afetadas por influência de vários fatores, tais como a presença de material particulado (poeira), alto teor de umidade e temperaturas extremas. Por essas razões a sonda de amostragem de muitos modelos são equipadas com filtro e um agente secante.
    O equipamento não deve ser utilizado em ambientes com temperaturas extremas, sem o conhecimento de que tais temperaturas possam interferir na resposta do instrumento.
    A maioria dos explosímetros, disponíveis no mercado, são equipados com sensores para detecção de outros gases, como por exemplo o O2. Isso vem facilitar os trabalhos de monitoramento, pois a detecção de gases ou vapores inflamáveis deve estar associada as concentrações normais de oxigênio na atmosfera, ou seja, a cerca de 21%. A concentração mínima de O2 para o perfeito funcionamento de um explosímetro é da ordem de 14%.

  • Detector multigás

    Descrição e Uso
    Além da indicação contínua e monitoramento pessoal, esta linha de instrumentos foi idealizada para controle e higiene do trabalho, bem como durante acidentes envolvendo a liberação de gases e vapores tóxicos.
    Alguns modelos possuem uma interface e um “software” apropriado que dão acesso ao armazenamento de dados em longos períodos e apresentação gráfica dos resultados em computador.
    Os monitores mais comuns são usados para detectar monóxido de carbono e gás sulfídrico, mas estão também disponíveis monitores para cianeto de hidrogênio, amônia e cloro.
    Esses equipamentos são de alta precisão durante o monitoramento, graças a compensações controladas por microprocessador interno. São também dotados de alarme sonoro e visual, sendo alimentados por baterias. Os alarmes disparam sempre que a concentração do gás que estiver sob monitoramento na atmosfera, exceder o nível preestabelecido.
    As moléculas da amostra são adsorvidas em uma célula eletroquímica, contendo uma solução química e dois ou mais eletrodos. A substância em análise reage com a solução ou os eletrodos. A reação que ocorre no interior da célula pode gerar uma corrente elétrica ou uma mudança na condutividade da solução.
    Essas alterações serão diretamente proporcionais à concentração do gás. A mudança no sinal é expressa através de um movimento na agulha ou uma resposta digital no medidor. A seletividade do sensor depende da escolha da solução química e dos eletrodos.
    Esses equipamentos oferecem leituras diretas, a serem observadas em medidores digitais ou analógicos. Os resultados obtidos a partir do uso desses instrumentos apresentam leituras expressas em partes por milhão (ppm) ou porcentagem em volume ( % em volume ). Assim como os sensores de oxigênio, esses sensores eletroquímicos se desgastam com o tempo, principalmente, quando expostos a alta umidade e temperaturas extremas. Atualmente esses monitores específicos estão limitados apenas a alguns gases. As células eletroquímicas sofrem algumas interferências. Por exemplo os sensores de monóxido de carbono também respondem a gás sulfídrico.

  • Fotoionizador portátil

    Descrição e Uso

    Em função de sua capacidade de detectar uma grande quantidade de produtos químicos, os equipamentos de detecção de compostos orgânicos voláteis são utilizados na caracterização e reconhecimento das substâncias presentes na área monitorada. Embora esses equipamentos não identifiquem quais as substâncias químicas presentes no local, eles indicam quais áreas que apresentam concentrações mais elevadas em relação às demais, delineando dessa forma, áreas de trabalho baseado nos níveis de concentração.
    Se os contaminantes forem conhecidos, estes equipamentos podem ser utilizados na avaliação do nível de exposição. Os resultados obtidos podem fornecer uma concentração aproximada, sendo esta informação utilizada na escolha do nível de proteção. Esses equipamentos detectam concentrações de gases e vapores através da utilização de uma fonte de luz ultravioleta ionizando o contaminante no ar.
    O fotoionizador utiliza uma bomba para captar a amostra para o interior do instrumento. As moléculas dos contaminantes são bombardeadas por raios de luz ultravioleta. Quando atingidas pelos raios, as moléculas liberam íons, os quais são atraídos por eletrodos que amplificam a carga iônica, gerando uma corrente elétrica, corrente esta proporcional a concentração do contaminante.

  • Explosímetro com eliminador de metano

    Descrição e Uso

    É muito comum nas operações de emergências químicas, se deparar com situações onde há suspeita de aporte do gás metano (gás natural ou gás do pântano), comumente encontrado nas redes de esgoto devido a decomposição de matéria orgânica.
    Nessas situações, esse gás pode se tornar um interferente durante a realização de medições em campo, podendo, em muitos casos, mascarar os resultados e levar a tomada de decisões inadequadas.
    O metano é o hidrocarboneto com menor número de carbono em sua cadeia, e por esse motivo possui seus elétrons muito próximos ao núcleo, o que lhe confere um Potencial de Ionização (PI) elevado, próximo de 13,0 eV, impossível de ser detectado por equipamentos do tipo Fotoionizadores que identificam compostos com PI até 10,6 eV, isso para não sofrer interferência de gases como o O2 (PI = 12,08 eV) e N2 (PI = 15,01 eV) presentes na atmosfera.
    Por se tratar de um gás inflamável, o metano normalmente é monitorado com o uso de equipamentos que possuam sensores catalíticos, como é o caso dos explosímetros, e que determinam a concentração total de gases inflamáveis, sem assim poder identificá-los.
    O equipamento de detecção de hidrocarbonetos, aqui demonstrado, que também possui sensor catalítico, possibilita operar em modo de eliminação de metano, proporcionando a obtenção de leituras precisas dessas concentrações sem a interferência dos gases derivados de esgoto.
    O principio de funcionamento baseia-se na diminuição da temperatura do filamento responsável pela oxidação dos gases no interior do equipamento, a uma temperatura abaixo de 540°C (temperatura de ignição do CH4), eliminando, dessa forma, a sensibilidade do sensor ao gás metano.

  • Medidores Eletrônico de Interface

    Descrição e Uso

    Os medidores de interface são empregados para determinação do nível d’água ou de lâmina de produto imiscível em fase livre, menos/mais denso do que a água.
    O medidor de interface possui amplo emprego na área ambiental, em estudos hidrogeológicos, em especial na determinação de poluentes orgânicos em poços de monitoramento, poços freáticos, caixas de rebaixamento de lençol freático de prédios comerciais ou residenciais, etc.
    Os equipamentos destinados a medição do nível d´água e da espessura de hidrocarbonetos são normalmente montados em carretel plástico e suporte metálico. No carretel encontra-se uma fita de polietileno de alta densidade milimetrada, marcada a cada meio centímetro. A fita possui dois condutores de aço inox.
    Na determinação do nível de líquidos o medidor de interface utiliza um emissor e um coletor de infravermelho. Quando a sonda entra em contato com um líquido o infravermelho é desviado do coletor o que faz ativar os sinais sonoro e luminoso. Caso a amostra em análise seja produto com baixa condutividade (produto) o sinal é contínuo. Caso o líquido seja a água, a condutividade fecha o circuito que nesse caso se sobrepõe ao circuito infravermelho e o sinal é intermitente.
    Uma vez que as medições realizadas envolvem produtos inflamáveis como gasolina, diesel e outros solventes é conveniente por questões de segurança aterrar o equipamento antes de seu uso.
    A utilização do interface deverá ser feita sempre com aterramento, ou seja, a presilha ligada a um cabo espiralado deverá ser fixado preferencialmente em ponto metálico ligado ao solo, para que ocorra a transferência de elétrons, equalizando assim uma eventual diferença de potencial.
    Alguns equipamentos apresentam uma precisão de 2 milímetros de espessura de lâmina.

  • Medidor de pH

    Descrição e Uso

    Para medir a acidez ou alcalinidade de uma solução, usamos uma escala denominada escala de pH. Essa escala possui valores compreendidos entre 0 e 14. Soluções ácidas apresentam valores menores do que 7, enquanto que as soluções alcalinas apresentam valores superiores a 7. O valor pH = 7, indica um meio neutro.
    O pH pode ser determinado colorimetricamente ou eletrometricamente. O método colorimétrico requer menos equipamentos, porém é sujeito a muitas interferências prestando-se por isso apenas para estimativas grosseiras. O método eletrométrico é considerado padrão. O princípio básico da medida eletrométrica de pH é a determinação da atividade de íons de hidrogênio pela verificação potenciométrica utilizando-se um eletrodo padrão de hidrogênio e um eletrodo de referência. Os resultados são expressos diretamente no aparelho, com uma ou duas casas decimais de forma analógica ou digital.

  • Monitor de gás Metano

    Descrição e Uso

    Esse monitor é projetado para analisar a composição de biogás e realizar o cálculo de fluxo em sistemas de extração de gás ou poços de monitoramento de gás. É intrinsecamente seguro e oferece velocidade e precisão nas medições.
    Possui sensores para metano, dióxido de carbono, oxigênio e pode ser adaptado para leitura do gás sulfídrico, gases comumente encontrados em aterros. Monitoram ainda, a pressão estática e a pressão diferencial.
    Esse tipo de monitor é normalmente utilizado em áreas urbanizadas onde, no passado, existiam aterros sanitários ou lixões. Nesses casos sabe-se que o contaminante envolvido é o gás metano.
    A leitura do metano e do dióxido de carbono ocorre através de uma célula infravermelha e no caso dos demais gases, células eletromecânica.

  • Oxímetros – Indicadores de oxigênio

    Descrição e Uso

    Os indicadores de oxigênio (O2), também conhecidos como oxímetros, são equipamentos utilizados para medir a concentração de oxigênio na atmosfera normalmente na faixa de 0 – 25% ou de 0 – 100%.
    Estes equipamentos são utilizados para monitorar atmosferas onde:

    • existe a necessidade de proteção respiratória: normalmente o ar possui 20,9% de oxigênio. Assim, se o oxigênio estiver abaixo de 19,5% no ar considera-se o local com deficiência de oxigênio. Dessa forma é necessário a utilização de proteção respiratória especial (por ex. conjunto autônomo de respiração);
    • um aumento da concentração de oxigênio pode causar risco de combustão: geralmente, concentrações acima de 25% de O2 são consideradas ricas em oxigênio, aumentando assim o risco de combustão;
    • outros equipamentos serão utilizados: alguns instrumentos requerem suficiência de oxigênio para sua operação. Por exemplo, os indicadores de gás combustível não apresentam resultados quando a concentração de oxigênio estiver abaixo de 14%. Também, a aprovação da segurança intrínseca para os instrumentos é para atmosfera normal e não em atmosferas ricas em oxigênio;
    • há presença de contaminantes: um decréscimo na concentração de oxigênio pode ser devido ao seu consumo (pela reação de combustão ou oxidação) ou pelo deslocamento de ar por uma substância química.

    Em algumas unidades o ar é aspirado para o detector de oxigênio com a utilização de uma bomba aspiradora, em outras unidades o ar ambiente é aspirado por difusão até o sensor. O detector de oxigênio utiliza um sensor eletroquímico para se determinar a concentração de oxigênio no ar. O sensor é uma célula galvânica composta de dois eletrodos sendo o cátodo de ouro e o anodo de chumbo, ambos imersos em base eletrolítica.
    As moléculas de oxigênio circulam através da membrana para a solução. Reações entre oxigênio, soluções e os eletrodos produzem uma corrente elétrica proporcional à concentração de oxigênio.
    A corrente passa através do circuito elétrico e o sinal resultante amplificado é mostrado como uma deflexão do ponteiro medidor ou na leitura digital, fornecendo resultado em porcentagem ou volume de oxigênio. Este equipamento é de leitura direta, devendo apenas ser calibrado na altitude onde o mesmo será utilizado. O resultado aparecerá diretamente no mostrador do instrumento.
    Agentes químicos oxidantes como ozônio e cloro, podem causar aumento na leitura e indicar alta concentração de oxigênio, ou então, concentração normal, em situações em que a concentração real de oxigênio seja igual ou menor.

  • Tubo amostrador manual

    Descrição e Uso
    Tubo translúcido de plástico ou fibra, com cerca de 1 metro de comprimento e diafragma de bloqueio na extremidade distal. Através de cabos o amostrador é utilizado para coleta de água subterrânea em poços, caixas de rebaixamento de lençol, poços de monitoramento ou quaisquer outras estruturas alagadas, visando a identificação de contaminantes não miscíveis como gasolina e diesel. Muito utilizado na investigação de vazamentos em postos de combustíveis.

  • Analisador de gases / vapores

    Descrição e Uso
    Durante as ações de atendimento a emergências químicas, algumas situações exigem a identificação e quantificação de gases ou vapores perigosos na atmosfera.
    O analisador “Chip”, é um equipamento portátil utilizado na identificação e medição que se utiliza da combinação de um sistema de medição eletrônica, leitura óptica, e reação química, para identificar e quantificar concentrações de gases e vapores.
    O princípio de medição baseia-se na reação química do gás ou vapor a ser analisado com um reagente específico. Este reagente encontra-se encapsulado em tubos capilares de vidro dispostos em uma placa denominada de “chip”, onde a amostra é introduzida. O gás ou vapor em contato com o reagente provoca uma reação química que produz uma coloração detectada pelo sistema ótico-eletrônico.
    As condições analíticas estabelecidas, por exemplo, fluxo, tempo de análise, faixa de medição, são específicos para cada substância, e são identificadas por código de barras impresso no “chip”.
    Dessa forma, tais informações serão identificadas assim que o “chip” for inserido no equipamento.
    A análise dos gases e vapores são realizadas automaticamente e o resultado das concentrações são fornecidas diretamente em display digital.