Etterklangstid

Tudo o que foi referido acerca de sistemas analíticos, bem como sobre módulos de medida e actuadores, pode ser transposto para a instrumentação usada nas técnicas potenciométricas. No entanto, alguns aspectos são de realçar, nomeadamente os relacionados com a instrumentação de medida e actuadores, sistemas de adição e controlo, e aquisição de dados.

Durante muitos anos o método de compensação de Poggendorf foi o usado para efectuar as medidas em potenciometria. Este método de medida, se bem que no ponto de compensação evitasse o fluxo de corrente no circuito, era, no entanto, moroso e de difícil aplicação ou mesmo inaplicável, no caso de se usarem eléctrodos com membranas de elevada resistência (como por exemplo, o eléctrodo de membrana de vidro sensível ao protão). No entanto, uma vez que os eléctrodos então utilizados eram principalmente eléctrodos activos, o processo de medida era funcional, tendo sido utilizado

em diversos tipos de equipamentos de medida comerciais [6].

O aparecimento de circuitos designados de estado sólido veio trazer melhorias significativas ao processo de medida de potenciais. O aparecimento de circuitos amplificadores de muito alta impedância de entrada, permitiu realizar o que passou a designar-se por pHmetros "de leitura directa". Estes instrumentos vieram permitir uma simplificação do processo de medida, uma redução do tempo necessário a sua execução e também um aumento da precisão e exactidão, com que, a partir daí, foi possível passar a efectuar as medidas de potencial de uma célula galvânica, de forma praticamente independente da resistência da própria célula [7].

No sentido de aumentar a operacionalidade destes instrumentos, foi-lhe associado, inicialmente, um circuito de conversão dos valores de potencial em unidades de pH e mais tarde em valores de pX (cologarítmo da actividade do ião), de forma a que o experimentador após a fase de calibração, obtivesse directamente as leituras dos valores da actividade da espécie em medida.

De uma forma geral os pHmetros são usados em medidas associadas a técnicas potenciométricas. No entanto, a aplicabilidade destes instrumentos pode ser estendida para outras técnicas analíticas, bastando apenas que lhe sejam associados circuito externos. Torna-se dessa forma possível avaliar correntes, frequências, capacitâncias ou indutâncias.

É corrente designar os decimilivoltímetro por potenciómetros, o que, em termos de instrumentação analítica, não coloca o problema da possível confusão com o nome genericamente dado às resistências de valor variável, sendo, então, o conceito associado à de um voltímetro de muito alta impedância de entrada, requerido para efectuar medidas de sinais provenientes de transdutores potenciométricos, nomeadamente os fornecidos pelos eléctrodos selectivos de iões. O termo pHmetro refere por sua vez um potenciómetro que permite efectuar as leituras em valores de pH, após realização da calibração do eléctrodo selectivo de protão, sendo muitas vezes generalizado ao conceito de decimilivoltímetro.

Podendo o sinal obtido, após o electrometrcyser convertido (processado) ou não, o seu valor tem, num último estágio, de ser apresentado ao operador. Para tal podem ser usados vários tipos de elementos, desde um simples mie roam perímetro até

a um visor digital (display), podendo, neste caso, a apresentação d o valor correspondente ao sinal ser feita em termos numéricos. Para que tal seja possível, torna-se necessário uma fase de conversão d o sinal analógico num sinal digital. É corrente os potenciómetros, actualmente disponíveis no mercado, apresentarem, externamente, os dois tipos de sinais ou seja, possuírem uma saída do valor analógico correspondente à medida em termos de potencial, e o sinal digital que corresponde à quantidade numérica d o mesmo valor, ou então, do valor da grandeza, para cuja escala foi transposta a medida de potencial. U m a vez que se tornou necessário padronizar os sinais digitais, no sentido de simplificar a interligação de equipamento, surgiram vários padrões entre os quais o RS- 232C e IEEE488, são dos mais frequentes [8].

C o m a divulgação dos microprocessadores e devido ao baixo custo que apresentam, vários construtores optaram por inclui-los nos potenciómetros, permitindo dessa forma, simplificar não só o circuito de conversão de valores, c o m o também o processo de calibração e de comunicação de dados, que de outra f o r m a exigiria um maior número de componentes electrónicos. O controlo d o microprocessador é normalmente feito a partir de um programa fixo em memória d o t i p o EPROM, pelo que, alterações dos algoritmos, podem ser executadas por reprogramação da memória ou simplesmente pela sua substituição.

O u t r o s m ó d u l o s t ê m t a m b é m papel i m p o r t a n t e nas m e t o d o l o g i a s potenciométricas, como é o caso das buretas automáticas, as bombas de circulação e os amostradores automáticos. Existe actualmente grande variedade de dispositivos comerciais baseados nos mais variados princípios de funcionamento, o que permite seleccionar o que melhor se adapta às montagens que se pretendem estabelecer.

N o caso das buretas automáticas, destinando-se à adição d e soluções, o seu funcionamento de uma forma geral é baseado na movimentação de u m êmbolo de uma seringa ou sistema análogo, podendo dispensar quantidades diversas de uma determinada solução. Assim, a quantidade mínima e máxima que permitem movimentar, bem como a possibilidade de controlo remoto e de preferência digital, devem ser tomados em atenção, de forma que se possam adaptar a várias montagens analíticas e garantir a necessária precisão de adição.

Nas situações em que se usam montagens analíticas baseadas na movimentação contínua de soluções, necessita-se utilizar elementos propulsores, como por exemplo, bombas mecânicas, sistemas propulsão a gás ou gravítico. O recurso a bombas peristálticas se bem que seja frequente por ser uma uma solução económica e de simples operação, apresenta diversos problemas, nomeadamente flutuações periódicas do caudal e estabilidade do mesmo ao longo do tempo, sendo por isso de considerar com reservas. O recurso a bombas centrífugas ou de pistão, é uma alternativa que, apesar de mais onerosa, permite ultrapassar alguns dos problemas referidos.

A associação de módulos para movimentação contínua de soluções, deve ter em atenção a facilidade com que pode ser executado controlo remoto sobre eles. Sem dúvida, que a opção por bombas accionadas por motores do tipo passo-a-passo, é, a priori, de considerar, uma vez que tal pode ser feita de uma forma simples e sem necessidade de grande número de elementos adicionais. É evidente que a opção por módulos pneumáticos, como sejam por exemplo os propulsionados por gases ou líquido imiscível, é problemática, uma vez que exige controladores nem sempre de fácil associação as unidades de controlo. Tal se aplica também aos sistemas gravíticos que, além de apresentarem problemas de controlo, permitem apenas caudais moderados e com pequena possibilidade de alteração.

A amostragem automática, se bem que muitas vezes descurada em muitos sistemas analíticos, é um aspecto fundamental, quando se pretende uma redução de pessoal ou do trabalho requerido à realização de determinações analítica. Além de mais, torna-se um módulo indispensável na concepção de qualquer sistema automático ou automatizado.

Podendo os amostradores automáticos apresentar a mais diversa configuração, em termos de potenciometria, as opções possíveis, são menos vastas, dada a morfologia dos transdutores potenciométricos usualmente utilizados, o que obriga a respeitar necessidades específicas de operação. Os amostradores baseados na movimentação de recipientes até aos detectores, ou a movimentação dos sensores até aos recipientes, são os mais utilizados.

movimentação dos recipientes, contendo as soluções, até ao ponto onde se encontram os detectores, pontas de adição e agitadores, podendo essa movimentação ser baseada em pratos circulares ou tipo "tapete rolante". Em qualquer dos casos, a movimentação vertical do conjunto de eléctrodos, pontas de adição e agitadores, é sempre uma necessidade. Talvez que a opção por movimentar com vários graus de liberdade os eléctrodos e restantes elementos, sem movimentação dos recipientes, possa ser uma simplificação por que se possa optar com vantagens. No entanto, como já foi salientado, os custos de instalação relativamente às vantagens obtidas, deve ser um binário a ter em atenção.

Em resumo, a instrumentação desempenha um papel preponderante em todo o processo analítico. Das suas características operacionais, possibilidade de compatibilização com restante equipamento e a sua correcta adequação às necessidades dos sistemas analíticos, depende a qualidade dos resultados analíticos e também os custos associados, tanto em termos de materiais, reagentes.como no respeitante à velocidade de execução e autonomia dos processos. Daí que, um planeamento cuidado das montagens a desenvolver e a avaliação das características de funcionamento dos diversos instrumentos a serem utilizados, favorece a obtenção de montagens analíticas com melhores características operacionais e mais adaptadas aos fins a que se destinam.