Instrumentação Analítica de Processo em ED

Como funciona um sistema gerador de água purificada para o processo de fabricação de fármacos através do método de osmose reversa, focando na importância da correta calibração dos equipamentos analíticos utilizados no controle e supervisão do processo


[editado por Douglas Olegário Ivo]

A indústria farmacêutica é um caso singular, onde a água requer um tratamento dedicado em sua composição físico/química e em seu controle bacteriológico, passando por um processo de purificação onde serão removidos 99% de partículas orgânicas e até 95% dos contaminantes inorgânicos. Analisadores instalados ao longo deste processo de purificação serão os responsáveis pelo controle e monitoramento da qualidade final da água (principal solvente).

Uma das maiores dificuldades encontradas por usuários de sistemas osmose reversa é utilizar a forma adequada para calibração dos instrumentos analíticos envolvidos no processo de purificação, cujas variáveis envolvidas estão correlacionadas e sofrem várias influências externas ao processo.

Inicialmente definiremos o conceito de osmose reversa como sendo um equipamento que gera água purificada de qualidade farmacêutica através do princípio de permeabilidade osmótica, ou seja, a água é forçada por uma bomba de alta pressão através de uma membrana semipermeável concentrando os íons e produzindo água purificada livre de sais minerais, do outro lado do permeado. Este sistema é o coração da indústria de fármacos, pois irá produzir o solvente necessário para todas as formulações fabricadas.

Mas antes de seguirmos, é necessário conhecermos alguns parâmetros obrigatórios para o bom  funcionamento deste equipamento que depende muito das condições da água de entrada. Como funciona o tratamento?

O conceito de qualidade da água está relacionado às características apresentadas pela água, determinada pelas substâncias presentes em sua composição. A geração de água purificada depende de uma serie de fatores, já que ela é gerada a partir da água potável, e para aumentar a confiabilidade e garantir a qualidade da água produzida, deve passar por um processo de pré tratamento que será descrito a seguir.

A fim de garantir os parâmetros exigidos pela farmacopeia brasileira, esta água passa primeiramente por filtros, sejam eles de carvão ativado ou de multicamadas, juntamente com uma dosagem de cloro que deve estar a uma concentração de 0,5 e 2,0 mg/l para desinfecção primária e oxidação de agentes ferruginosos. Alguns processos utilizam o gás ozônio (O³), um poderoso agente oxidante de matéria orgânica com concentração de 0,3 ppm. Porém a alta dosagem de cloro pode prejudicar o bom funcionamento do sistema de osmose reversa, danificando as membranas do permeado, para isto é adicionado ao processo uma dosagem do composto denominado metabissulfito de sódio, que causa a remoção por meio de uma rápida reação, do excesso de cloro prejudicial as membranas de filtração.

Ainda antes de iniciar o processo de purificação, a água recebe uma dosagem de hidróxido de sódio, substância coagulante que facilita a filtração pelo permeado. Para que um sistema de osmose reversa produza corretamente água purificada é necessário que a água de alimentação atinja as seguintes especificações:

Turbidez < 1 NTU;
Ferro< 0,05ppm;
Dureza<0 a="" abrandador="" as="" caso="" contr="" danificar="" de="" filtra="" instala="" membranas="" n="" necess="" o.="" o="" para="" ppm="" rio="" ser="" span="" um="">

Para o controle microbiológico e oxidação de compostos orgânicos residuais, são instaladas duas lâmpadas U.V com comprimentos de onda respectivamente de 254 nm (instalada na entrada do sistema de purificação) e 185 nm geralmente instaladas no loop de água purificada.

Parâmetros da água purificada

De acordo com a farmacopeia Americana (USP) a água purificada deve estar de acordo com os parâmetros descritos no quadro abaixo:

Desta forma daremos importância maior, aos analisadores de pH, condutividade e Orp, que determinam a qualidade da água através do monitoramento contínuo e o controle dos agentes que nela atuam.
A água purificada para o processo de fármacos exige o cumprimento de alguns parâmetros para garantir a qualidade e eficiência total dos produtos onde será utilizada. Para isto os analisadores que monitoram e controlam estes parâmetros são de extrema importância, vejamos agora as suas funções:
• Analisador de pH
O pH permite quantificar a dosagem de um ácido ou de uma substância alcalina em um determinado meio. A sigla pH deriva da expressão inglesa “ poder Hidrógeno”. Esta variável é mensurada em uma escala que varia de 0 a 14, onde 7 é o ponto de neutralização. O sistema medidor de pH consiste de um potenciômetro, um eletrodo de vidro e um eletrodo de referência juntamente com um sensor de compensação de temperatura ( item importante para este estudo). Diversos processos envolvem soluções
aquosas e necessitam do controle e medição do pH, para garantir a qualidade final do produto. Para o caso
da osmose reversa o pH determina as condições da água para determinadas reações.
A maior inimiga das medições de pH é a sujeira que se deposita sobre as membranas e obstrui os
eletrodos de referência, causando sérios erros de medição.

No sensor de pH o bulbo de vidro detecta íons de H+ e gera uma corrente elétrica (59,2 mV por unidade
de pH a25 ºC). Relação pH x miliVolt3

 

• Analisador de condutividade
Esta grandeza depende da quantidade de sais dissolvidos na água e é diretamente proporcional a sua quantidade. A condutividade pode indicar níveis de substâncias indesejadas como o cloro, no processo de purificação de água através de osmose reversa, portanto esta variável é de extrema importância, pois influencia diretamente na determinação da pureza da água. Seu princípio de medição se baseia na quantidade de elétrons transportados entre duas placas condutoras quadradas, confinadas em um cubo líquido, conectado a um indicador fornecerá uma leitura real da condutividade, mensurada em microSiemens
(μS). Importante ressaltar que uma condutividade muito baixa, influência no sistema de medição do pH, sendo necessário a utilização de eletrodos especiais.

• Analisador de ORP
São analisadores que medem o potencial de redução das soluções e estão relacionados com a perda e o recebimento dos elétrons de uma solução. Pelo fato de adicionarmos metabissulfito e hidróxido de sódio no pré tratamento da água a ser purificada, torna-se necessário o controle das reações. O processo pode ser medido através da diferença de potencial entre um eletrodo metálico e um eletrodo de referência similar aos analisadores de pH, e por não existir unidades que mensurem o ORP, este é indicado através do seu valor em milivolt, em um sistema de água purificada deve-se encontrar uma leitura entre 200 e 300mV. No sensor de ORP, o metal nobre (platina ou ouro) é usado porque não interfere nas reações químicas1. O metal, em
contato com o meio, transmite uma corrente elétrica lida pelo indicador que o transforma em mV.

Podemos citar outros parâmetros que são necessários para o bom funcionamento do sistema, tais como o TOC sigla em Ingles  (Carbono Orgânico Total), que deve ser medido em água purificada para fabricação de fármacos na ordem de partes por bilhão e demanda um estudo dedicado para sua compreensão, a pressão e a vazão variáveis básicas, e oxigênio dissolvido que devem ser rigorosamente controladas para o perfeito funcionamento das membranas, mas aqui não estudadas por se tratarem de instrumentos convencionais ou complexos.

Iniciar de ponto dois ... para começar a operação após instalação:

Define-se calibração como sendo um procedimento experimental através do qual são estabelecidas sob condições específicas, as relações entre os valores indicados por um instrumento de medição ou valores representados por uma medida materializada e os valores correspondentes a estas grandezas, estabelecidos por padrões reconhecidos por entidades legalmente credenciadas.

Existem alguns requisitos que devem ser atendidos nas medições efetuadas, tais como a utilização de padrões rastreáveis a padrões de trabalho, sejam eles secundários ou terciários e um método analítico devidamente validado.

O resultado de uma calibração correta permite estabelecer os valores das grandezas mensuradas para indicações confiáveis, juntamente com a determinação das correções que devem ser aplicadas.

Para o sistema de medição acima mencionado, a calibração torna-se essencial, para se garantir a confiabilidade das medições e assim assegurar a qualidade final do produto.

Um fator muito importante é a escolha dos padrões, estes devem apresentar erros sensivelmente menores do que os erros esperados pelo medidor que será calibrado. Costuma-se adotar como padrão, um elemento que nas condições de calibração em cada ponto, apresente uma incerteza não superior a um décimo da incerteza esperada para o mensurando a calibrar.

O objetivo fundamental deste artigo é chamar a atenção para os principais fatores que devem ser considerados na calibração dos analisadores apresentados anteriormente. Por se tratar de variáveis extremamente críticas para o processo descrito, devemos considerar todas as influências que colaboram para uma medição confiável, e descrever a correlação guardada entre elas. Partindo deste princípio, assume-se a natureza de uma medição indireta e a estimativa de incerteza do tipo B.
•Temperatura - Este componente tem uma enorme influência sobre as outras propriedades, pois acelera reações químicas, reduz a solubilidade de gases e etc.
•Temperatura x pH - A temperatura afeta as medidas de pH de duas maneiras:
- Causando um aumento da inclinação da curva potencial do eletrodo, pois a 0ºC a inclinação é de 54mV/unidade de pH e aumenta 5mV/unidade de pH a cada 25ºC.
- Causando efeitos químicos que alteram facilmente o equilíbrio de soluções tampão utilizadas como padrão.
•Temperatura x Condutividade - De acordo com COHN1, a condutividade aumenta gradativamente
com a temperatura, pois há um acréscimo de energia ao equilíbrio químico provocando o aumento da dissociação iônica, que para águas em geral é de +/- 2% por ºC, esta observação se torna extremamente importante para não se obter uma medição falsa. Em alguns condutímetros esta compensação de temperatura é feita eletronicamente.

• Condutividade x pH
O Gráfico 1 demonstra que na região de neutralização de pH a condutividade é mínima a medida que a solução varia o seu potencial de pH para ácida ou álcali, a tendência da condutividade é subir de valor, isto se deve ao fato de íons salinos resultantes da reação estequiométrica entre ácido e álcali que se sobressaem na recepção do ponto de neutralização terem menor mobilidade
que os íons H+ e OH-.

A Incerteza da medição segundo o Vocabulário Internacional de Metrologia é o parâmetro associado aos resultados de uma medição, caracterizando a dispersão dos valores mensurados podendo ser
fundamentalmente atribuídos ao objeto mensurado. Para sua caracterização são necessários dois valores fundamentais: O intervalo e o nível de confiança, este último estabelece o quão próximo estamos de
uma medição confiável, garantindo que o valor verdadeiro encontra-se neste intervalo. Como vimos, as medições das variáveis até aqui apresentadas estão inter-relacionadas e vários fatores influenciam
para uma medição e conseqüentemente para uma calibração correta.

Para identificarmos as inúmeras fontes de incerteza em uma calibração, é necessário conhecermos bem o processo de medição, pois estas fontes estão contidas, nos métodos de medição utilizados ,no ambiente onde estão sendo realizadas ( temperatura, umidade), nos acessórios e dispositivos utilizados e no técnico, que constitui também uma considerável fonte de incerteza (erro de paralaxe, arredondamentos, etc.).
Fundamentalmente, dois parâmetros devem ser estimados para cada fonte de incerteza: a incerteza padrão (u) e a correção (c ). A incerteza padrão de uma fonte de incertezas é a faixa de dispersão em torno do valor principal tornando-se equivalente a um desvio padrão2.



Para o caso da calibração das variáveis aqui estudadas, torna-se necessário utilizarmos a incerteza padrão combinada, que corresponde ao desvio padrão resultante da ação combinada das várias fontes de incertezas consideradas ( fatores ambientais, soluções padrões, operador ). Para estas aplicações é comum trabalhar com um nível de confiança de 95% para uma distribuição normal das amostras. A correta determinação das incertezas é imprescindível para a declaração final da incerteza da calibração que deve constar obrigatoriamente no certificado de calibração do equipamento. Veja ao lado um exemplo, sobre algumas fontes de incerteza consideradas na medição de pH realizada em uma solução com um instrumento de resolução de 0,00017.

Importante abordar alguns procedimentos de calibração para estes analisadores onde é possível diminuir as influências externas do meio, e conseqüentemente as fontes de incertezas. Primeiramente e necessário avaliar criteriosamente os padrões ou seja, para este caso obter soluções tamponadas com valores definidos, verificando a garantia de rastreabilidade junto aos órgãos legalmente credenciados ( RBC ou laboratórios acreditados da rede) e o condicionamento destes padrões aos efeitos da temperatura, portanto recomenda-se a imersão destes padrões em um banho termostático, para garantir a mínima variação de temperatura possível, obtendo uma calibração segura e com reprodutibilidade.

Após a estabilização da temperatura, lavar os eletrodos com água deionizada e imergi-los na solução padrão até a estabilização da leitura, descartando a solução após o uso, evitando contaminações. E recomendável, obter de três a cinco leituras para cada ponto da escala de calibração, observando-se o critério da  repetitividade. Outro item a ser observado é a freqüência de calibração, que deve ser definida pela criticidade do processo, sempre que um equipamento novo for instalado, ou quando houver desconfiança dos valores mensurados.

Recomenda–se utilizar um procedimento de calibração documentado de acordo com as exigências das normas NBR/ ISO. Para o caso dos analisadores de pH e ORP é possível realizar a calibração dos
indicadores separadamente através de uma fonte de tensão (mV) seguindo valores tabelados, já para o condutímetro pode-se utilizar uma década resistiva padrão, observando o valor do coeficiente K da
sonda e dividindo-o pelo inverso de sua resistividade.

Exemplo:
Uma sonda possui um fator K = 0,01, deseja-se saber o valor de resistência a ser aplicada para uma indicação de 1 µSiemens.
Resolução: k= 0,01/ 0,000001Siemens = 10000W Portanto o valor da resistência a ser aplicada é de 10kW Visto que a maioria dos analisadores aqui apresentados, sofrem forte influência sob a variação da temperatura possuindo um circuito compensador interno, geralmente utilizando um sensor do tipo pt1000, é de extrema importância a calibração destes sensores para uma boa medição.

A indústria farmacêutica é um caso específico no mundo da instrumentação, pois requer cuidados especiais com os equipamentos e uma precisão próxima da perfeição. E com base nos conceitos citados neste artigo, torna-se possível uma calibração segura e abrangente dos analisadores apresentados, considerando todas as variáveis envolvidas em um processo de medição crítico e volátil, como o sistema de água purificada para fabricação de medicamentos.Todavia é necessário o cumprimento de todos os passos rigorosamente, de acordo com um procedimento regulamentado, uma mão de obra especializada e padrões rastreáveis que aumentem a confiabilidade dos valores mensurados, garantindo a qualidade total do produto final.

Referências bibliográficas
1) COHN, Pedro Estéfano. Analisadores industriais. Editora Interciência:IBP,
2006. 1ª Ed. Rio de Janeiro Págs. 211 a 247
2) GUIA PARA EXPRESSÃO DA INCERTEZA DE MEDIÇÂO. 3ª Ed. revisada,
INMETRO. Rio de Janeiro, 2003.
3) MAIA, Francisco José de Oliveira. Estudo da estabilidade e de outras características
de um dispositivo eletrônico para calibração de eletrodos de medição
de pH. ENQUALAB 2005- Encontro para a Qualidade de Laboratórios.Rede
Metrológica do estado de São Paulo.São Paulo, 2005.
4) NASCIMENTO, Alberto.Tire suas dúvidas sobre osmose reversa. Revista
Controle de contaminação, São Paulo, ed. 86, Junho 2006. Págs. 12 a 20
5) RICHTER, Carlos A. e NETTO, José M de Azevedo. Tratamento de água.
Editora Edgard Blucher, 1ª Ed.São Paulo, 1991.Págs. 24 a 38
6) Apostila de metrologia básica. Disponível em : << http://www.labmetro.ufsc.
br/Disciplinas/EMC5222/metrologia_1.pdf >>Acesso em : 18/04/2009
7) As fontes de incerteza em química analítica quantitativa. Disponível em : << http:/
www./banasmetrologia,com.br>>Acesso em : 18/04/2009 * Por Elcio Cruz de Oliveira
8) O metabissulfito como agente redutor. Disponível em : <
com.br/.../Metabissulfito >>Acesso em : 27/05/2009
9) Sistema de geração e distribuição de água purificada na indústria farmacêutica.
Disponível em : <
>>Acesso em : 03/05/2009
www.banasmetrologia.com.br • Outubro • 2010 • 91

Material interesante publicado na www.banasmetrologia.com.br - outubro de 2010. Vale a pena ver mais 

Cromatografia - Teoria e Prática

Princípio do Cromatógrafo de Gás

Devemos sempre ao abordar essa área tão gratificante aos neurônios ( cromatografia), fazer um breve resumo do assunto em si, para que possamos melhor interpretar o conhecimento e provocar o pensamento analítico de forma clara e sensata .
Devo lembrar-lhe que a idéia inicial era de falarmos sobre Phmetros e Condutivimetros, porém após a manifestação de pessoas interessadas em aprofundar o conhecimento tanto teórico como o prático, acabou me induzindo a vira em encontro ao equipamento do qual tenho o maior tempo e experiencia em manutenção, sem delongas iniciaremos pelo principio teórico com uma leve explicação teórica.

Um cromatógrafo de gás é um analisador que primeiro envia um volume fixo de uma mistura gasosa de multicomponentes para uma coluna, separa-a na coluna e então mede as concentrações dos componentes com um detector. O cromatógrafo de gás de processo analisa intermitentemente, permitindo análises periódicas numa seqüência especificada, tornando a amostragem automática possível.

Este capítulo explica o princípio de medição dos Cromatógrafos de Gás de Processo GC1000.

Mecanismo de Amostragem

O cromatógrafo de gás de processo consiste de um mecanismo de amostragem, uma coluna e um detector.
A amostragem é feita comutando uma válvula de amostragem. Ao separar os componentes ou detectar as concentrações, a válvula de amostragem é colocada na posição que permite a passagem do gás (líquido) a ser medido através da coluna de amostra. Ao amostrar, a válvula de amostragem conduz o gás (líquido) a ser medido para uma coluna num gás de arraste. (Veja a Figura 1.1)

Existem dois pontos importantes referentes a amostragem: um volume preciso é amostrado, uma vez que amostragem repetida é necessária; e as amostras são tomadas rapidamente e com segurança. O volume é fixado medindo um gás específico (líquido) de temperatura e pressão controladas, usando um tubo de medição de amostra. As amostras são tomadas rapidamente e com segurança garantindo que o gás a ser medido sempre escoe sem interrupção.

Separação de Componentes Usando Coluna

Três tipos de coluna estão disponíveis para os Cromatógrafos de Gás de Processo GC1000: a coluna empacotada, a coluna de grande calibre e a coluna capilar. A coluna empacotada consiste de um tubo de aço inoxidável de 2 mm de diâmetro e de 0,2 a 2,0m de comprimento, cheia com um agente chamado de fase estacionária. As colunas de grande calibre e capilar, com diâmetro de aproximadamente 0,5mm e
0,3mm respectivamente, são revestidas internamente por uma fase chamada de fase estacionária. Os componentes da amostra da mistura gasosa multicomponente se movem através da coluna, repetidamente sendo absorvidos pela fase estacionária e se desprendendo da fase estacionária numa certa taxa cíclica, conforme um determinado coeficiente de partição *, único para cada componente.

Como as taxas de transferência diferem conforme o coeficiente de partição, a mistura gasosa multicomponente gradualmente se separa em componentes discretos e é separada de acordo com as taxas de transferência. * Coeficiente de partição: A taxa de concentração dos componentes é calculada dividindo-se a concentração do componente que está em equilíbrio na fase estacionária, pela concentração na
qual está em equilíbrio com a fase móvel.
 A Figura 1.2 mostra um diagrama de como uma mistura gasosa multicomponente é conduzida para uma coluna e separada em componentes discretos ao longo do tempo.

Detector

Os componentes separados na coluna são conduzidos ao detector onde a concentração de cada componente será medida.
O cromatógrafo de Gás de Processo GC1000 pode ser equipado com detectores de condutividade térmica (TCD), detectores de ionização de chama (FID) ou detectores fotométricos de chama (FPD). O detector de condutividade térmica pode medir praticamente todos os componentes não corrosivos, mas a sensibilidade é relativamente baixa. Por outro lado, o detector de ionização de chama de hidrogênio pode
medir hidrocarbonetos e o detector fotométrico de chama pode medir compostos sulfurados, respectivamente com alta sensibilidade.
Pouco mais adiante estarei ilustrando com mais detalhes em fotos de detectores para que possam assimliar o detector com o sistema de tratamento para ao aparelho com os diversos tipos de amostra tanto em Labo quanto "insito".

Detector de Condutividade Térmica (TCD)

O TCD utiliza a diferença na condutividade térmica entre o gás medido e o gás de arraste e detecta a tensão desequilibrada num circuito em ponte, equivalente a medição de concentração.
A Figura 1.3 mostra o princípio de funcionamento do TCD. Conforme indicado, há duas streams, cada uma com dois filamentos. Numa stream passa somente o gás de arraste e na outra, conectada à saída da coluna, permite a passagem do gás medido durante a análise.

Os filamentos nas duas streams forma m um circuito em ponte, tal que o filamento numa stream seja adjacente ao filamento na outra stream. A tensão desequilibrada na ponte é proporcional à concentração do componente no gás (líquido) medido.
O TCD é freqüentemente utilizado para medir concentração de componentes do gás (líquido) medido.

Detector de Ionização de Chama (FID)

O FID utiliza o fenômeno que moléculas de carvão no componente medido (hidrocarboneto) são ionizadas numa chama quente de hidrogênio. Isto é, ele detecta a corrente de ionização que flui entre os eletrodos, aos quais uma alta tensão é aplicada. A corrente de ionização é proporcional à concentração do componente medido. O FID é usado para medir a concentração de componentes de gases contendo baixas

concentrações de hidrocarbonetos.

Detector Fotométrico de Chama (FPD)

A Figura 1.5 mostra a estrutura do FPD. Como a amostra de gás contendo um composto de enxofre é enviada para a chama com excesso de hidrogênio, o componente contendo os átomos de enxofre é excitado. O FPD detecta a intensidade luminosa da luz emitida quando o componente excitado retorna para seu estado de base, usando um fototubo multiplicador, e converte-a em tensão. Esta tensão representa a concentração do componente de enxofre no gás medido.

O FPD pode medir um componente sulfurado com uma sensibilidade de 1 ppm.

Tipo e Aparência

O Cromatógrafo de Gás de Processo GC1000 consiste de (A) um sistema de proteção, (B) uma seção eletrônica, (C) uma seção de controle de vazão e pressão, (D) um forno isotérmico, (E) um forno de temperatura programada (GC1000D / GC1000T/GC1000W) e (F) uma seção de base de amostragem do analisador (veja a Figura 3.1).

Nota : Há dois tipos de seção de base de amostragem do analisador, tanto o tipo embutido no GC1000 (o

processador de amostra está embutido), quanto o tipo externo (o processador de amostra está separado).

Selecione o tipo mais adequado ao uso pretendido.

Sistema de Proteção

O sistema de proteção tem uma construção à prova de explosão e está equipado com um circuito de proteção embutido. O relê de alimentação elétrica, pressostato, temporizador, relês, chave de override, etc. são internos ao instrumento. A função de override é particularmente importante para manutenção, uma vez que permite energizar o aparelho mesmo em caso de perda de pressão interna. O sistema monitora as pressões internas da seção de eletrônica, forno isotérmico e forno de temperatura programada (GC1000D/

GC1000T / GC1000W), e caso qua lquer um deles indique uma pressão interna inferior a 392 Pa, ele desliga a alimentação elétrica destes componentes. Após uma queda de alimentação elétrica (shut-down), após a pressão interna ser restabelecida, o sistema purgará automaticamente durante 12 minutos e somente depois ligará a alimentação elétrica novamente. Os analisadores do tipo que não são à prova de explosão e com purga tipo Y conforme FM/CSA não possuem este sistema de proteção.

Seção Eletrônica

A seção eletrônica é protegido através de pressurização deste compartimento com purga tipo X, e foi projetado para controle do detector, forno isotérmico, várias válvulas e outros, para processamento e computação, e saída dos resultados. O display LCD e teclado de operação no frontal da seção eletrônica permite a operação manual do GC1000 Mark II. 

Seção de Controle de Vazão e Pressão

A seção de controle de pressão e vazão controla e indica as pressões dos gases de amostra, gases padrão, gases de arraste, hidrogênio (ou nitrogênio) para combustão no FID e FPD, ou ar para combustão no FID ou FPD. Contém também válvulas redutoras de pressão para controle dos gases de purga, ar para válvulas ou tubo vortex, uma válvula comandada por ar para equilíbrio de pressão atmosférica, um tubo vortex e um sistema limitador de hidrogênio.

Forno Isotérmico

O forno isotérmico é protegido através de pressurização deste compartimento com purga tipo X. A temperatura é ajustada num valor fixo entre 55 e 225°C em intervalos de 1°C. O forno isotérmico contém válvulas, tais como a válvula de amostra ativada por ar, a válvula de retro limpeza (back-flush), a coluna para separação da mistura gasosa multicomponente em seus componentes individuais e condução dos componentes ao detector em seqüência, o detector para detecção dos componentes, o limitador para controle da vazão de gás, etc. Há três tipos de detector, o detector de condutividade térmica (TCD), o detector de ionização de chama (FID) e o detector fotométrico de chama (FPD); um ou dois destes
detectores podem ser usados simultaneamente (no entanto, o FPD somente pode ser instalado na câmara de combustão).
Os sinais dos componentes captados pelo detector são conduzidos a seção eletrônica para processamento do sinal

Forno de Temperatura Programada

O forno de temperatura programada isotérmico é protegido através de pressurização deste compartimento com purga tipo X. Contém uma coluna que separa amostras de misturas multicomponentes em seus componentes individuais e os conduz ao detector em seqüência. A temperatura pode ser ajustada num ponto fixo ou pode ser programada. A faixa permitida de temperatura é 60 a 320°C sem um sistema de resfriamento, ou 5 a 320°C com um sistema de resfriamento, e a temperatura pode ser ajustada para se elevar entre 0,1 a 30°C/min em intervalos de 1°C. Podem ser programados até três padrões de elevação de temperatura.

Seção de Amostragem da Base do Analisador

A seção de amostragem da base do analisador é equipada com “streams” de gás de amostra e de gás padrão, e controla a pressão e vazão da amostra. Também envia seletivamente a amostra a ser analisada numa stream, e pode comutar o gás padrão para o forno isotérmico ou de temperatura programada através de uma válvula, dependendo do sinal recebido da seção eletrônica.
Se o analisador não possuir a seção de amostragem de base, então as amostras poderão ser processadas externamente através do fornecimento de ar para uma seção de amostragem separada.

Método

Um método deverá ser especificado ao ativar a temporização das diversas válvulas e parâmetros referentes à temperatura dos fornos isotérmicos/de temperatura programada.
Quatro métodos podem ser utilizados com o GC Mark II. É necessário especificar os parâmetros conforme descrito abaixo. Para saber o procedimento de ajuste, refira ao Manual de Operação do Painel LCD, IM 11B03A03-05P. ·  Ciclo de análise (Analysis cycle)
É o tempo contado a partir do “start” (início, 0 s) até o “stop” (parada) da análise.
·  Tempo de aquecimento (warming time)
É o tempo reque rido para deslocamento da amostra nas streams. Um período apropriado para este deslocamento deve ser determinado, considerando o diâmetro e comprimento da linha da stream da amostra, a vazão e atraso na linha. Um valor positivo deve ser especificado. Entretanto, o deslocamento nas streams de amostras é implementado antes do início da análise (0 s) de tal forma que o tempo de aquecimento de fato atue como um valor negativo.
·  Instante de parada na detecção de pico (peak detection stop time) É o tempo para parar a detecção de pico compulsoriamente, especificado tipicamente por volta de cinco segundos antes do tempo de pausa. Este tempo deve ser o período de ciclo de análise menos 1 segundo, ou menor. Em caso do GC1000D/ GC1000T/ GC1000W, o aquecedor deve ser desligado no instante de parada de detecção do pico.
·  Tempo de pausa (pause time)
É o período no qual o GC1000 Mark II pode ficar parado, sem afetar o sistema de coluna. Usualmente, o tempo de pausa pode ser ajustado após os picos de todos os componentes terem sido detectados (após o tempo de parada de detecção de pico) para o ciclo de análise, menos 3 segundos, ou menor.
·  Duração da DO em ON/ duração da DO em OFF (DO on time/DO off time)
Estes tempos podem ser empregados para notificar um computador supervisório sobre o final da análise do sistema e outras informações através de contatos. Podem ser usados também como sinais de leitura quando saídas analógicas forem empregadas.
·  Duração da válvula de stream em ON/ duração da válvula de stream em OFF (stream valve on time/ stream valve off time) Tempo abrir/fechar as válvulas de stream. Como geralmente estas válvulas são abertas
durante o tempo de aquecimento, o tempo em “ON” deve ser especificado como um valor negativo. Este valor deve ser ajustado como o tempo de aquecimento menos 1 segundo, ou mais, e o período do ciclo de análise menos 2 segundos, ou menos.
·  Duração das válvulas V1 a V8 em ON/ V1 a V8 em OFF
Tempo abrir/fechar as válvulas 1 a 8 de amostra, de retrolavagem (back flush), de comutação de coluna e de equilíbrio atmosférico. O on/off pode ser ajustado para três vezes cada. O tempo pode ser ajustado como sendo o tempo de aquecimento menos 1 segundo ou mais, e o período de ciclo de análise menos 2 segundos ou menos.
·  Temperatura inicial de controle
Exibida no GC1000D/ GC1000T/ GC1000W que trabalha com programa de temperatura.
A temperatura do forno de temperatura programada no início da análise deverá ser
especificado.
·  Tempo da temperatura inicial
Exibida no GC1000D/ GC1000T/ GC1000W que trabalha com programa de temperatura.
O tempo de patamar da temperatura inicial deverá ser especificado.
·  Primeiro gradiente de temperatura/ primeira temperatura de controle e duração (apenas
para GC1000D/ GC1000T/ GC1000W)
·  Segundo gradiente de temperatura/ segunda temperatura de controle e duração (apenas
para GC1000D/ GC1000T/ GC1000W)
·  Terceiro gradiente de temperatura/ terceira temperatura de controle e duração (apenas
para GC1000D/ GC1000T/ GC1000W)
No GC1000D/ GC1000T/ GC1000W três estágios de programa de temperatura podem ser
especificados. A Figura 4.3 apresenta as operações para os programas de temperatura.

Esse é o processo de aguardo em iniciar o startaups de equipamentos com essa cumplicidade, estarei atualizando as informações e colocando mais detalhes, com experiencias práticas passadas, lembrando que na seção de preparação do equipamento, um item que merece maior destaque, é no tempo de purga após algum evento no forno de temperatura da coluna, sem o qual a manutenção e devida preventiva não pode ser executada de forma correta, ainda que alguns questionem, um equipamento dessa grandeza e que faça medições em PPM, não deve ser manuseado de forma desordenada ou na tentativa de acerto e erro, já observei situações de limpezas de contaminações de colunas e injetores por produtos corrosivos e afobadas por supervisores irresponsáveis, chegando a necessidade de realizar troca de colunas por duas vezes, devido a má interpretação do defeito encontrado.
Lembrem-se que o defeito pode ser detectado, em seu inicio, quando anormalidades no sistema ou alterações no processo - o que é corriqueiro nas várias etapas de produção - estou falando de reação quimica real.