Sensores de branqueamento óptico: Monitoramento da qualidade da água

Por que eu gostaria de medir os branqueadores ópticos?

Os branqueadores ópticos (OBAs) ou agentes branqueadores fluorescentes (FWAs) são adicionados aos produtos, como sabões em pó, detergentes ou agentes de limpeza. Os tecidos ou materiais absorvem os OBAs durante o processo de lavagem ou limpeza. Quando iluminados por luz ultravioleta, eles se tornam fluorescentes e fazem com que os produtos e tecidos pareçam mais brilhantes.

As águas residuais de lavanderias são as que mais contribuem com branqueadores para os sistemas de águas residuais. As contribuições de FWA ou OBA para o volume total da maioria dos detergentes de lavanderia são inferiores a 0,5%, mas uma grande parte (5 a 80%) pode permanecer nas águas residuais descartadas como compostos dissolvidos (molecular). A presença de branqueadores nos sistemas de água para os quais as águas residuais estão sendo despejadas pode significar falha nos sistemas sépticos, vazamentos de esgoto ou total falta de tratamento da água. Portanto, a detecção de branqueadores ópticos em sistemas aquáticos pode ajudar as prefeituras ou os pesquisadores a corrigir falhas no sistema e evitar o aumento da entrada antropogênica que pode causar grande impacto nos ecossistemas.

Estudos demonstraram uma correlação entre a fluorescência dos branqueadores e os níveis de coliformes fecais em ambientes aquáticos. Atualmente, a qualidade da água está sendo avaliada por padrões de coliformes fecais por meio de órgãos federais, estaduais e municipais. O acesso público a corpos d’água, como lagos, rios ou praias, que não atendem a esses padrões pode ser restrito, afetando o turismo e, em última análise, a economia local. O principal problema na prevenção do aumento dos níveis de coliformes fecais é a incapacidade de determinar a fonte de contaminação (humana/não humana). As águas residuais de lavanderias são normalmente descartadas pelo esgoto doméstico ou por sistemas sépticos; portanto, os branqueadores são um componente das águas residuais de esgoto. A correlação dos branqueadores com os níveis de coliformes fecais pode fornecer informações valiosas para ajudar os pesquisadores a determinar se as fontes de contaminação são atribuídas a resíduos humanos.

Os branqueadores são altamente suscetíveis à adsorção. Eles são removidos das águas superficiais e subterrâneas por adsorção no solo e no material orgânico. Isso permite que os pesquisadores também avaliem a eficácia da limpeza natural de águas residuais, determinando as concentrações de branqueadores em águas subterrâneas ou superficiais

Como os branqueadores ópticos são medidos?

Os branqueadores ópticos, ou agentes branqueadores fluorescentes (FWAs no setor de detergentes), são compostos que são excitados (ativados) por comprimentos de onda de luz na faixa quase ultravioleta (UV) (360 a 365 nm) e, em seguida, emitem luz na faixa azul (400 a 440 nm). Os elétrons nas moléculas fluorescentes são excitados para um estado de energia mais alto pela absorção de luz e, em seguida, emitem uma pequena quantidade de calor e fluorescência à medida que os elétrons retornam ao seu estado fundamental. A fluorescência do segundo estado excitado é medida pelo fluorômetro de OBA da Eureka e convertida em ppb de OBA até 2500 ppb.

O que devo saber sobre a medição de branqueadores ópticos no campo?

O sensor Optical Brightener da Solinst Eureka tem uma grande faixa dinâmica (>5000 partes por milhão) que permite que ele opere na maioria dos ambientes aquáticos, e sua alta resolução aumenta sua precisão. O MantaPlus com sensor Optical Brightener pode ser usado em estudos para localizar locais específicos onde os sistemas de águas residuais no local podem estar entrando em rios ou outros cursos d’água. As sondas multiparâmetro com sensores OBA podem ser implantadas para monitoramento contínuo ou usadas para amostragem discreta. As determinações fluorométricas das concentrações de abrilhantador em amostras de água natural têm sido úteis na localização de fontes de águas residuais e contaminações por coliformes fecais para estudos do Departamento de Saúde, bem como em pesquisas gerais.

A incrustação é o maior problema de campo para os sensores de fluorescência. Qualquer material estranho que se acumule na superfície ativa do sensor reduzirá a quantidade de luz emitida ou recebida, ou ambas. E, às vezes, o material estranho pode fornecer um sinal falso ao fluorescer no mesmo comprimento de onda. Normalmente, a incrustação não representa um problema ao traçar o perfil ou fazer verificações pontuais para pesquisas diárias; somente quando implantado por períodos prolongados. Para implantação contínua, podem ser adicionados acessórios antiincrustantes, como o sistema de limpador universal da Eureka e a proteção do sensor de malha de cobre.