Mesureur de potentiel d'oxydation-réduction (ORP) – ORPSense

Comme décrit ailleurs, l’ORPSense peut être équipé d’un système de nettoyage automatique à des intervalles définis par l’utilisateur, avec tous les avantages d’une absence d’intervention de l’opérateur. L’AutoFlush est particulièrement utile dans la préparation alimentaire, l’industrie de la pâte à papier et du papier, ainsi que dans de nombreuses applications où une accumulation de matières solides dans l’échantillon est probable.

Toute la gamme d’appareils de mesure OxySense peut être équipée de capteurs supplémentaires, tels que des capteurs de chlore ou de pH. Veuillez contacter votre distributeur local pour plus d’informations

Le chlore est souvent éliminé d’un processus, et cela peut s’expliquer par plusieurs raisons. Le chlore peut endommager une membrane d’osmose inverse ou provoquer un brunissement inesthétique des aliments. L’élimination du chlore pose plusieurs défis aux fabricants d’instruments et aux ingénieurs, mais saviez-vous que…

…l’ORP permet de contrôler efficacement le dosage de bisulfite de sodium pour éliminer le chlore ?

…l’ORP permet de limiter le dosage excessif de bisulfite de sodium, susceptible d’entraîner des problèmes plus tard dans le processus ?

…l’ORP est très sensible aux variations de chlore, même à des concentrations très faibles ?

Comment contrôler efficacement l’élimination du chlore ?

En toute logique, il serait tout à fait raisonnable d’utiliser une sonde à chlore standard et d’ajouter un agent réducteur, tel que le bisulfite de sodium, jusqu’à ce que la sonde indique zéro. Ensuite, si la valeur de la sonde remonte au-dessus de zéro, il faudrait ajouter davantage d’agent réducteur.

Malheureusement, en raison des propriétés électrochimiques inhérentes aux capteurs de chlore, cette solution parfaitement logique ne fonctionne pas. En effet, les sondes de chlore ampérométriques nécessitent la présence d’une certaine quantité de chlore pour fonctionner correctement. Ce phénomène est généralement appelé « polarisation » : plus une sonde reste longtemps dans de l’eau sans chlore, plus il lui faudra de temps pour détecter le chlore lorsqu’il est réintroduit. Cela n’est pas dû à la qualité de fabrication ni à des défauts de conception. Il s’agit d’une propriété électrochimique fondamentale difficile à éliminer par des moyens techniques.

Certaines sondes ampérométriques sont plus résistantes à cet effet que d’autres. Elles conviennent aux applications où le chlore peut atteindre zéro de manière intermittente, ou où la sonde peut être réinitialisée périodiquement dans de l’eau chlorée (généralement de l’eau potable). Le HaloSense Zero de Pi a été conçu dans cette optique. Ce capteur ampérométrique de chlore à zéro est utilisé avec succès dans les applications de membranes d’osmose inverse et dans de nombreux autres processus à faible teneur en chlore.

Cependant, dans les applications où l’on utilise des agents réducteurs pour éliminer le chlore, une solution plus élégante consiste à recourir au potentiel d’oxydoréduction (ORP). Un capteur ORP mesure ce potentiel.

La réaction entre le chlore et un agent réducteur est une réaction d’oxydoréduction (redox). Cela signifie que l’ORP peut être utilisé pour contrôler ce processus et garantir l’élimination du chlore, tout en évitant simultanément un surdosage de l’agent réducteur.

Vous trouverez ci-dessous un exemple simplifié de la réaction entre le HOCl (chlore libre) et le NaHSO₃ (bisulfite de sodium).

• 2NAHSO₃ + 2HOCl → H₂SO₄ + 2HCl + Na₂SO₄

Lorsque le chlore libre est en excès, le potentiel d’oxydoréduction (ORP) augmente, et lorsque le bisulfite de sodium est en excès, l’ORP diminue.

À de faibles concentrations, une très légère variation de la concentration en chlore entraîne une variation importante de l’ORP. Cela s’explique par le fait que la relation entre l’ORP et les concentrations en oxydants et en agents réducteurs est logarithmique. Il en va de même pour la concentration en agent réducteur (tel que le bisulfite), une fois qu’un excès a été atteint.

L’ORPSense de Pi peut être utilisé pour contrôler l’élimination du chlore. Une courbe de titrage de l’ORP est nécessaire pour choisir un point de consigne pour l’ORP. Le graphique montre une courbe de titrage de l’ORP typique, bien que les valeurs exactes varient pour chaque processus. Il est important de tester chaque nouvelle installation et d’ajuster le point de consigne de l’ORP en conséquence. Une fois cette courbe de titrage déterminée, aucun étalonnage continu n’est nécessaire pour les capteurs d’ORP.

Il convient de noter que l’ORP peut être influencé par de nombreuses autres variables présentes dans l’eau de process, telles que la conductivité, le pH ou la température, et que cette méthode de contrôle ne conviendra pas à tous les processus. Associé au contrôleur CRONOS® ou CRIUS®4.0 de Pi, l’ORPSense de Pi peut être installé aux côtés d’autres capteurs, tels que le capteur de chlore zéro, les capteurs de pH ou de conductivité, afin de vous offrir une vision plus complète de votre processus.

Si vous devez contrôler un processus dans lequel le chlore est éliminé à l’aide de produits chimiques, d’un filtre à charbon ou même par rayonnement UV, Pi peut vous aider en vous proposant des instruments de pointe et une expertise en matière d’applications.

Remarque : ce dossier est consacré à l’élimination du chlore ; toutefois, bon nombre des principes qui y sont exposés peuvent s’appliquer à d’autres oxydants, tels que le dioxyde de chlore.

De nombreux sites, dans tous les secteurs liés à l’utilisation de l’eau, sont confrontés quotidiennement à la difficulté de maintenir le bon fonctionnement de leurs instruments en raison de l’encrassement des capteurs. Cependant, saviez-vous que… …Process Instruments propose désormais des systèmes d’autonettoyage et d’auto-rinçage pour la plupart des types de capteurs ?

…ces systèmes d’élimination de l’encrassement peuvent prolonger la durée de vie des capteurs et réduire considérablement la maintenance ? …les systèmes d’autonettoyage/auto-rinçage de Pi sont abordables, simples et conçus pour fonctionner sans problème ?

Encrassement des capteurs

Simples, fiables et faciles à entretenir, les systèmes AutoClean/AutoFlush de Process Instruments constituent une alternative aux mécanismes de nettoyage mécaniques, qui peuvent s’encrasser et tomber en panne. Grâce à une pulvérisation fréquente d’eau propre ou d’air sur le capteur ou la sonde, celui-ci reste propre et exempt d’encrassement pendant de longues périodes. Le cycle de nettoyage du capteur est activé par le contrôleur Pi selon une durée et une fréquence sélectionnables par l’utilisateur, de sorte que, quelle que soit la saleté de l’application, la sonde reste propre. En l’absence de pièces mobiles dans le corps du capteur ou dans l’accessoire de nettoyage, il n’y a rien à remplacer ou à vérifier, à l’exception d’une simple vanne située à un endroit facile d’accès. Les systèmes AutoClean et AutoFlush de Pi permettent un fonctionnement sans problème et sans encrassement des capteurs pendant des semaines, voire des mois, d’affilée.

Une solution pour chaque application

AutoClean

Cette option peut être ajoutée à nos capteurs de pH, de potentiel d’oxydoréduction (ORP), de turbidité, de matières en suspension et d’oxygène dissous (DO). Elle se compose d’un embout qui dirige le flux d’eau propre (ou d’air pour un capteur DO) sur la surface du capteur, éliminant ainsi toute saleté. Le nettoyage est contrôlé par une vanne unique située à un endroit facilement accessible.

AutoVerify

Si de l’air est utilisé pour nettoyer un capteur de DO, le système peut également vérifier automatiquement que le capteur répond toujours correctement, ce qui évite d’avoir à retirer le capteur de l’échantillon pendant des mois.

AutoFlush

Pour les capteurs nécessitant le montage d’une cellule de mesure, tels que ceux destinés au chlore, à l’ozone et au dioxyde de chlore, le système AutoFlush est équipé de vannes intégrées qui démarrent et arrêtent automatiquement le débit d’échantillon et régulent le débit d’eau propre passant par la sonde. L’utilisateur peut régler la fréquence et la durée du rinçage afin d’éviter l’encrassement de la cellule de mesure et du capteur. Pour les contaminants particulièrement sales ou tenaces, de l’eau chaude peut être utilisée comme eau de rinçage afin de faciliter le nettoyage. Grâce aux options ci-dessus, quelle que soit l’application ou le paramètre mesuré, Process Instruments sera en mesure de fournir un système de surveillance qui sera non seulement précis, fiable et durable, mais qui restera également exempt d’encrassement et permettra à l’opérateur d’économiser du temps et de l’argent.