La medición de la concentración de soluciones cáusticas es un paso fundamental en numerosos procesos químicos e industriales. Se trata de determinar la concentración exacta de un álcali en una solución. Esto es de gran importancia para comprender las propiedades químicas y el comportamiento de reacción del álcali y utilizarlo en consecuencia.
Los álcalis más utilizados en química son Hidróxido de sodio (NaOH) , también conocido como sosa cáustica, hidróxido de potasio (KOH), hidróxido de calcio (Ca(OH)₂), hidróxido de amonio (NH₄OH), hidróxido de magnesio (Mg(OH)₂) e hidróxido de litio (LiOH).
Mediciones de concentración con dispositivos de medición LiquiSonic®
Los sistemas de medición LiquiSonic® permiten medir en línea la concentración de soluciones alcalinas. La tecnología de medición es capaz de analizar los componentes de mezclas de sustancias y puede proporcionar información sobre la concentración o la densidad en tiempo real. Los sensores se basan en el principio de medición de la velocidad por ultrasonidos. Por lo tanto, prácticamente no requieren mantenimiento y pueden proporcionar valores de medición fiables incluso en condiciones de medición exigentes.
Instalación de los sistemas de medición LiquiSonic®
Los sensores LiquiSonic® pueden instalarse directamente en el sistema del usuario sin derivación, por ejemplo en tuberías. También existen diferentes variantes que se adaptan a ámbitos de aplicación específicos y presentan propiedades especiales.
Aplicaciones de las mediciones de concentración
La medición de la concentración es uno de los principales métodos utilizados para analizar la calidad y las características relevantes para la seguridad de productos y sustancias. Por ello, desempeña un papel decisivo en varias industrias.
Un ejemplo práctico de la aplicación de la medición de la concentración se encuentra en la industria farmacéutica, donde la determinación precisa de la concentración de principios activos en los medicamentos es esencial para garantizar su eficacia y seguridad. Esto demuestra la importancia de los métodos precisos de medición de la concentración en la garantía de calidad.
La detección de concentraciones se utiliza en los ámbitos siguientes
Producción química (para controlar la composición de las mezclas)
Industria farmacéutica (por ejemplo, para la producción de fármacos)
Producción alimentaria (para controlar la calidad de los alimentos)
Metalurgia (para controlar la calidad de los minerales metálicos)
Además, la medición de la concentración también se utiliza habitualmente en otros ámbitos de la industria y la ciencia.
¿Qué es una solución de lejía?
Un álcali, a menudo denominado solución alcalina, es una solución acuosa que contiene iones hidróxido (OH-). Los álcalis se forman al disolver una base en agua y se caracterizan por su capacidad para neutralizar ácidos en una reacción de neutralización. Suelen tener un tacto jabonoso, pueden disolver sustancias orgánicas como grasas y aceites y cambian los indicadores de color (como la fenolftaleína) de forma típica de las bases.
¿Cómo se determina la concentración de un álcali?
La concentración de álcali puede determinarse de varias maneras. Algunos métodos comunes son
Medición de la velocidad del sonido: La medición de la velocidad del sonido en una solución se utiliza para determinar la concentración de una solución cáustica. Este método se basa en el hecho de que la velocidad del sonido en un líquido depende de la densidad y las propiedades elásticas de la solución, que a su vez están influidas por la concentración de las sustancias disueltas. Para medir la velocidad del sonido, se envía un impulso sonoro a través de la solución y se mide el tiempo que tarda en recorrer una distancia conocida. A partir de este tiempo y distancia se puede calcular la velocidad del sonido.
Valoración: Uno de los métodos más comunes para determinar la concentración de un álcali es la valoración ácido-base. En este método, se deja reaccionar la lejía con un ácido de concentración conocida hasta un punto de neutralización. La concentración del álcali puede calcularse a partir del consumo del ácido. Para determinar el punto final de la valoración se utilizan indicadores o mediciones del pH. La valoración requiere mucho tiempo, es manual y puede ser inexacta con soluciones diluidas o en presencia de impurezas que interfieran.
Medición del pH: La concentración de bases fuertes también puede determinarse mediante la medición directa del valor del pH. Como el valor del pH es una medida de la concentración de iones hidrógeno y las bases fuertes se disocian completamente, la concentración del álcali puede calcularse a partir del valor del pH. Con las bases débiles, sin embargo, esta relación no es directa y requiere cálculos más complejos.
Medida de la conductividad: La conductividad eléctrica de una solución depende de la concentración de iones disueltos. Por lo tanto, la medición de la conductividad puede utilizarse para determinar la concentración de un álcali. Este método es particularmente útil para las soluciones que son altamente iónicas. Sin embargo, también es sensible a la presencia de diferentes iones, lo que puede dar lugar a imprecisiones, y es complicado de calibrar.
Métodos espectroscópicos: En el caso de los álcalis que contienen especies absorbentes o emisoras específicas, pueden utilizarse técnicas espectroscópicas como la espectroscopia UV-Vis para determinar la concentración. La intensidad de la absorción o emisión está relacionada con la concentración del álcali. Estos métodos requieren especies absorbentes o emisoras específicas en la solución y no son adecuados si tales propiedades están ausentes o se ven interferidas por otras sustancias.
Aplicaciones de las mediciones de la concentración de álcalis
Las mediciones de la concentración de álcalis son relevantes en diversos ámbitos y aplicaciones. Entre ellas se incluyen: Producción de jabones y detergentes, reacciones de neutralización, regulación del pH, síntesis de productos químicos, procesos de extracción, digestión de biomasa, tratamiento de aguas residuales y protección contra la corrosión.
