A instrumentação analítica está presente em diversos setores industriais, desde a fabricação de produtos derivados de petróleo, a geração de energia, a siderurgia, mineração, papel e celulose, até a indústria farmacêutica e alimentícia.
Em todas as aplicações é fundamental o controle do processo para gerar produtos finais mais competitivos, pela otimização e pela redução na variabilidade na sua fabricação. A importância desse controle também se estende às áreas de utilidades, meio ambiente e segurança, para otimizar a eficiência dos equipamentos, monitorar as condições ambientais, otimizar a manipulação e o tratamento de efluentes ambientais e para manter a segurança de homens e equipamentos. É a instrumentação que vai fornecer esses dados para que esse controle seja possível, através da intervenção humana ou mesmo automaticamente. Quase todas as propriedades físico-químicas de um elemento ou uma substância podem ser utilizadas como base para determinar um método analítico instrumental.
Tipos de instrumentação
Por conta da complexidade e necessidade de automação do processo, nós separamos a instrumentação em instrumentação convencional e instrumentação analítica.
A instrumentação convencional é composta por medidores de temperatura, pressão, vazão etc, na sua grande maioria já com transmissores e uma indicação cega, já que não há a necessidade frequente de calibração.
Já a instrumentação analítica, são medidores de pH, Condutividade, Espectrofotômetros e outros, como os transmissores acoplados e indicação local, pois há uma necessidade de uma calibração frequente. A medição analítica pode ser qualitativa ou quantitativa.
Qualitativa quando se determina a composição de uma amostra e quantitativa quando se determina a quantidade de cada componente da amostra. Nesse último caso ela expressa como concentração, ou seja, porcentagem, grama por m3, ppm, ppb.
As 3 famílias de instrumentação analítica
Quase que totalidade das espécies físico-químicas podem ser qualificadas ou quantificadas com as 3 famílias da instrumentação analíticas, que são: a amperométrica, a potenciométrica e a espectrofotométrica.
A instrumentação analítica deve ser utilizada no processo para um controle online junto com o laboratório para definir e verificar os valores de processo, e o campo para verificar ln-loco as medições. O analisador tem a finalidade de medir uma ou mais características de uma amostra. Os analisadores de laboratório e campo na realidade são comumente chamados de medidores e são usados para desenvolvimento ou monitoramento supervisório das análises.
Tipos de analisadores
Os analisadores em linha são chamados de analisadores de processo ou contínuos e podem ser utilizados para uma função meramente supervisória ou para fechar uma malha de controle, nesse caso a análise qualitativa é desnecessária, pois já há um conhecimento pressuposto do processo. Sua instalação pode ser in situ, on sito ou extrativa.
O in situ quando o sensor opera imerso diretamente no processo, on sito quando opera próximo dele, mas fora. E extrativo quando a amostra é retirada do processo por um fast loop ou um bypass.
Para otimizar a eficiência no controle dos parâmetros, é utilizada a malha fechada, composta por um elemento primário que é o sensor que vai qualificar o parâmetro, o analisador que vai quantificá-lo, o transmissor que vai enviar essas informações para o controlador, e este por sua vez, vai atuar no elemento final de controle. O controlador é quem irá manter os parâmetros do produto conforme especificado.
Outro fator importante de ressaltar é que cada aplicação tem a sua particularidade, então até mesmo o instrumento analítico pode ter o desempenho diferentes em aplicações distintas. Por conta disso, muitas vezes há a necessidade do desenvolvimento de um projeto customizado, porque estas características são determinantes para a construção de um sistema analítico.
Diante de toda essa complexidade e importância aqui abordadas, a Digimed a mais de 45 anos desenvolve novas tecnologias para que a gente consiga entregar para cada cliente não só um instrumento, mas uma solução completa para cada aplicação.
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