BR112015023012B1 - método para determinar a quantidade de um componente desejado em uma solução, sistema para determinar o teor de perácido em uma amostra e método para determinar a comunicação de oxidante em uma amostra transparente - Google Patents

Abstract

TITULADOR AUTOMÁTICO Trata-se de um sistema e um método para efetuar titulações automatizadas. Um titulador automático utiliza dispositivos de controle e sensores adaptados para diversas reações químicas para a execução de titulações e determinar o teor de um componente desejado de uma solução. São possíveis titulações nos modos de batelada e contínuo. Um agente de titulação é adicionado a uma amostra ou em proporções ou taxas variáveis e um ponto final de titulação é observado por meio de sensores. Os dispositivos de controle detectam quando o ponto final da titulação ocorre e calcula a titulação desejada. Diversas reações dentro da solução podem ser suprimidas de modo a se titularem componentes isolados individualmente.

Description

ANTECEDENTES

[001]A titulação é um método notoriamente conhecido e praticado para determinar concentrações de componentes de uma solução. São praticadas titulações de diversas químicas, nas quais geralmente um agente de titulação é adicionado a uma solução na qual ele reage com componentes selecionados dela. Uma vez que a totalidade do componente reagente tiver reagido com agente de titulação conhecido, ocorre uma alteração mensurável ou notável, que indica que a reação está completa. Em alguns casos, a alteração notável compreende uma alteração de cor. As alterações de cor, por exemplo, podem variar amplamente através de diversas químicas de titulações.

[002]Embora conhecidas como uma ciência, as titulações podem ser um processo tedioso que exige prática cuidadosa por parte do químico ou outro operador especializado. Em alguns casos pode ser impraticável manter um químico ou outro técnico à disposição para efetuar titulações, embora os dados adquiridos pelas titulações sejam desejáveis. Podem ser implementados tituladores automatizados que tentam julgar quando reações completas ocorreram e os cálculos de titulação apropriados para determinar a proporção de um componente em uma solução. Dependendo da reação, contudo, pode ser difícil que um processo automatizado determine com precisão o ponto final de uma reação. Além disto, sistemas automatizados podem exigir uma grade quantidade de tempo para completar um processo, o que pode ser indesejável ou inaceitável se uma solução necessitar de monitoramento a determinados intervalos de tempo.

SUMÁRIO

[003]A revelação está relacionada de maneira geral com sistemas e método para efetuar titulações. Em determinadas modalidades da invenção, é apresentada uma amostra que compreende uma proporção desconhecida de um componente desejado juntamente com uma fonte de luz e um sensor óptico que compreendem um limite com a amostra disposta entre eles. Pelo menos um reagente é adicionado à amostra de modo a provocar uma alteração de cor observável pelo sensor óptico, que cruza o limite dele. A amostra pode ser em seguida titulada com um agente de titulação até que a amostra passe por uma segunda alteração de cor, observável pelo sensor óptico pelo re-cruzamento do limite. A medida de agente de titulação necessário para induzir a segunda alteração de cor é determinada e a proporção do componente desejado na solução é calculada utilizando-se esta medida.

[004]Determinados sistemas da presente invenção compreendem um recipiente de reação no qual uma amostra é contida. Uma bomba de reagente transporta um reagente para dentro do recipiente de reação de modo a facilitar uma primeira alteração de cor. A alteração de cor é observável por uma disposição óptica. Uma bomba de agente de titulação é configurada para introduzir o agente de titulação no recipiente de reação, o agente de titulação sendo tal que, quando adicionado em quantidade suficiente à amostra e ao reagente facilita uma segunda alteração de cor. O sistema pode compreender também um dispositivo de controle em comunicação com a disposição óptica, a bomba de agente de titulação e pelo menos uma bomba de reagente. O dispositivo de controle pode ser configurado para fornecer reagente à amostra até que a disposição óptica detecte a primeira alteração de cor, e pode fornecer agente de titulação à amostra até que a disposição óptica detecte a segunda alteração de cor. Com base na quantidade associada ao fornecimento do agente de titulação para obtenção da segunda alteração de cor, o dispositivo de controle pode calcular o teor de um componente da solução.

[005]Diversos sistemas e métodos da presente invenção podem ser utilizados para determinar os teores de diversas soluções que envolvem diversas substâncias químicas. Tais sistemas e métodos podem compreender ou um modo por bateladas ou um modo contínuo de funcionamento, em que amostras são adicionadas a um volume fixo ou são continuamente levadas a escoar através de um aparelho, respectivamente.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[006]A Figura 1 mostra um diagrama exemplar de uma modalidade de um sistema de titulação.

[007]A Figura 2 é um diagrama de fluxos de processamento que mostra etapas executadas por modalidades da presente invenção.

[008]A Figura 3 é um diagrama esquemático de um titulador automático no modo contínuo.

[009]A Figura 4a é um diagrama de fluxo de processamento para calcular a concentração por ácido de uma amostra utilizando-se uma modalidade de fluxo contínuo automatizada da invenção.

[010]A Figura 4b é um diagrama de fluxos de processamento para calcular a concentração de oxidante total de uma amostra utilizando-se uma modalidade de fluxo contínuo automatizada da invenção.

[011]A Figura 4c é um diagrama de fluxo de processamento para calcular a concentração de peróxido de uma amostra utilizando-se uma modalidade de fluxo contínuo automatizada da invenção.

[012]A Figura 5 é um diagrama esquemático de uma modalidade alternativa da invenção que compreende vários pontos de injeção de agente de titulação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[013]A descrito seguinte apresenta modalidades exemplares da invenção que envolvem sistemas e métodos para determinar proporções de oxidante em amostras. As modalidades descritas não limitam o alcance da invenção de qualquer maneira, mas, em vez disso, servem como exemplos para mostras determinados elementos delas. “Proporção”, conforme aqui utilizada, refere-se a uma quantidade mensurável genérica, tal como massa, concentração, volume, etc. Quando aplicáveis os mesmos números de referência serão utilizados para descrever os mesmos componentes, embora não seja necessário que estes componentes sejam idênticos.

[014]A Figura 1 mostra um diagrama exemplar de uma modalidade de um sistema de titulação. A Figura 1 mostra um conjunto de titulação automático no modo de batelada configurado para combinar uma amostra, três reagentes e um agente de titulação. O conjunto compreende uma série de quatro recipientes de armazenamento, cada um deles configurado para manter um reservatório de determinados materiais. Nesta modalidade da invenção, um recipiente contém um agente de titulação 104, tal como o tiossulfato de sódio. Os três recipientes restantes contêm um primeiro 106a, um segundo 106b e um terceiro reagente 106c, respectivamente, selecionados para reagir com amostra de uma maneira específica. Os reagentes pode compreender materiais tais como o iodeto de potássio (KI), um ácido fraco tal como o ácido acético e um indicador de amido. Os conteúdos dos recipientes ficam em comunicação de fluida com os dispositivos de transporte, tais como o reagente 108 e as bombas de agente de titulação 110 projetadas para transportar os conteúdos para dentro de um recipiente de reação 112. Em algumas modalidades da invenção, o mesmo tipo de bomba pode ser utilizado em cada recipiente. Em outras modalidades, contudo, é preferível empregar bombas alternativas para o agente de titulação e os reagentes, por exemplo. Isto pode ser porque um grau maior de precisão e controle é necessário à bomba que fornece o agente de titulação em comparação com os reagentes.

[015]Para enviar qualquer um dos reagentes ou agente de titulação ao recipiente de reação 112 durante a operação, uma bomba conexa retira a substância química desejada do seu recipiente de armazenamento particular e a envia ao recipiente de reação 112 por meio de uma mangueira conexa 114. De acordo com algumas modalidades da invenção, as mangueiras 114 de cada bomba e associadas a cada material podem correr separadamente para dentro do recipiente de reação 112. Alternativamente, as mangueiras 114 podem combinar-se antes do recipiente de reação 112, e neste caso os materiais nas mangueiras 114 se combinam antes de entrarem no recipiente de reação 112 em um tubo coletor, por exemplo. Em ainda outras modalidades, materiais selecionados podem combinar-se enquanto outros permanecem isolados antes da entrada no recipiente de reação 112.

[016]É mostrada uma mangueira de entrada de amostra 116 em comunicação com uma bomba de amostra 118, que leva para dentro do recipiente de reação 112. Através desta disposição, uma amostra a ser analisada é introduzida no recipiente 112. A bomba de amostra 118 pode ser configurada em algumas modalidades para fornecer uma proporção separada de amostra ao recipiente de reação 112. Além disto, uma disposição óptica, tal como uma fonte de luz 120 e um sensor óptico 122, pode ser implementada de maneira que a fonte de luz 120 projete radiação 124 através do recipiente de reação 112, com o sensor óptico 122 detectando a radiação em um outro lado. Evidentemente, nesta disposição, é necessário que o recipiente de reação 112 permita pelo menos alguma transmissão da radiação da fonte de luz 120 através dele. É também mostrado na modalidade da Figura 1, um misturador 126, configurado para, quando ativado, misturar de maneira eficaz uns aos outros os materiais no interior do recipiente de reação 112. É também mostrada na presente modalidade, uma mangueira de evacuação 128, projetada para remover material do recipiente de reação 112. Isto pode ser feito por meio de sucção, utilizando-se, por exemplo, uma bomba de evacuação 132 para retirar material do recipiente de reação 112. Em algumas modalidades, uma linha d’água 130 pode estar disponível para enxaguar o recipiente de reação 112 depois do uso. Em tais modalidades, a água é introduzida no recipiente de reação 112 por meio da linha d’água 130 onde ela dilui e/ou enxágua o material presente no recipiente de reação 112. Em seguida, a mangueira de evacuação 128 pode evacuar a água de enxaguar e/ou a amostra diluída do recipiente de reação 112.

[017]Em seu funcionamento geral, um conjunto como o conjunto da Figura 1 pode ser utilizado para titular uma amostra de modo a se determinar, por exemplo, a proporção de componentes oxidantes nela. Em uma modalidade exemplar, uma proporção separada de amostra é primeiro introduzida no recipiente de reação 112 por meio da mangueira de entrada de amostra 116 e da bomba de amostra 118. A fonte de luz 120 envia radiação através do recipiente de reação 112 e da amostra e é detectada pelo sensor óptico 122. Em seguida, os reagentes KI, ácido acético e um indicador de amido são adicionados ao recipiente de reação 112 por meio das bombas de reagente 106 e mangueiras 114 conexas. A amostra e os reagentes são misturados pelo misturador 126 e a combinação dos oxidantes presentes na amostra e destes reagentes faz com que a solução se transforme em uma cor azul escura- preta. O ácido acético é opcionalmente adicionado de modo a se assegurar uma amostra resultante ligeiramente acidífera, mas não sempre necessário obter a alteração de cor desejada.

[018] Por causa desta alteração de cor, a radiação 124 da fonte de luz 120 é impedida de penetrar na solução e, assim, é atenuada antes de atingir o sensor óptico. Em algumas modalidades da invenção, a luz é completamente bloqueada e já não mais detectada pelo sensor óptico 122. Em outras modalidades, a luz pode ser atenuada de modo que a luz detectada no sensor 122 caia abaixo de um nível de limite. Sendo assim, o sensor pode ser ou analógico e/ou digital, ou proporcionando um gradiente de opacidade da amostra e/ou um ponto de trajeto digital dentro da medição que indica se a amostra é ou transparente ou opaca. Em modalidades alternativas, o sensor óptico pode detectar alterações da amostra de uma cor para outra em vez de alterações na opacidade da amostra. Mesmo em uma outra modalidade, o sensor óptico pode compreender um detector em arranjo disposto para monitorar simultaneamente uma faixa de comprimento de onda, o que pode ser vantajoso para diversas alterações de cor entre diversas substâncias químicas.

[019]Em seguida, um agente de titulação como o tiossulfato de sódio é adicionado ao recipiente de reação 112. O misturador continua a misturar a solução à medida que mais agente de titulação é adicionado. Entrementes a radiação 124 da fonte de luz 120 é continuamente impedida de atingir o sensor óptico 122 pela amostra de cor preta. Uma vez que a amostra suficiente tiver sido adicionado, conduto, a solução muda da cor escura para uma cor clara/transparente, permitindo assim que a radiação 124 passe através e atinja o sensor óptico 122. Se esta segunda alteração de cor persistir, a titulação está completa. Se a amostra reverter para uma cor escura dentro de uma pequena quantidade de tempo, mais agente de titulação deve ser adicionado para completar a titulação. Uma vez que a titulação está completa, a quantidade de tempo adicionada pode ser utilizada para calcular a proporção de componentes oxidantes na amostra por um cálculo de titulação típico. Depois que a titulação estiver completa, o recipiente de reação 112 pode ser enxaguado, por exemplo, com água ou solução de amostra adicional e evacuado utilizando-se a mangueira de evacuação 132.

[020]Embora descritas acima como algo de procedimento de titulação típico, qualquer uma ou todas as etapas acima podem ser automatizadas utilizando-se, por exemplo, um micro-controlador ou um controlador lógico programável (PLC). Embora descrito em diversos exemplos como um PLC, modalidades automatizadas alternativas da invenção podem compreender qualquer dispositivo capaz de medições, análise lógica e controle, inclusive circuitos específico de dispositivo. A automação pode seguir etapas da Figura 2. A Figura 2 é um diagrama de fluxos de processamento que mostra etapas executadas por uma modalidade da presente invenção. O processo da Figura 2 pode representar o PLC ou outra lógica automatizada de acordo com algumas modalidades da invenção.

[021]Em uma modalidade controlada por PLC da invenção, o PLC primeiro determina se uma análise de amostra é solicitada, como, por exemplo, uma medição de componente oxidante da antena. Uma medição pode ser ou solicitada automaticamente 250, em que a análise pode ser realizada de modo a pré- programada ou pode ser solicitada manualmente 252. Uma vez que uma solicitação é recebida, o PLC determina se os recipientes/receptáculos de reagentes e agente de titulação estão cheios 254. Se ou estiverem, o procedimento continua e a solicitação de amostra é introduzida 256 no recipiente de reação. O PLC pode utilizar então sensores com os quais está posto em interface, tais como a fonte de luz e o sensor descritos anteriormente de modo a determinar se a solicitação é transparente 258. Se não o for e se não se tornar assim, o sistema entrará em espera e será reinicializado. A detectar uma solução transparente, contudo, o PLC pode iniciar 260 o misturador então dosar 262 os reagentes no recipiente de reação com a amostra utilizando as bombas antes mencionadas, por exemplo. O PLC pode dosar os reagentes de maneira separada ou contínua, até que o sensor óptico não detecte mais radiação da fonte de luz através da amostra, indicando que a amostra mudou de cor. Assim, a disposição de fonte de luz e sensor pode atuar como um mecanismo de realimentação para o PLC, indicando quando um reagente suficiente foi adicionado para induzir uma alteração de cor. Em algumas modalidades, os reagentes são adicionados em excesso de modo que a proporção de componentes oxidantes na amostra seja o fator de limitação na alteração de cor. Se o PLC não conseguir detectar 264 uma alteração de cor, ele entra novamente em espera e é reinicializado.

[022]Uma vez que o PLC tiver determinado que a amostra mudou de cor, e super-dosou a amostra com reagente se desejado, o PLC dosa 268 o agente de titulação no recipiente de reação utilizando a bomba de agente de titulação, por exemplo. De preferência, o agente de titulação é adicionado em proporções separadas muito pequenas de modo que o PLC saiba quanto de agente de titulação foi adicionado em qualquer momento. Mais uma vez, fonte de luz e o sensor óptico podem atuar como um mecanismo de realimentação, determinando 270 e comunicando ao PLC se a solução no recipiente de reação reverteu para um estado transparente. Se não o tiver, mais agente de titulação é adicionado. Uma vez que o PLC recebe o sinal que a solução é transparente, ele pausa 272 por um tempo de reação de solução, permitindo que a parte da recepção desejada reaja completamente. Se a solução volta a uma cor escura, mais agente de titulação é adicionado até que a solução possa permanecer 274 transparente por todo o tempo de recepção da solução.

[023]Uma vez que a solução permanece transparente, o PLC pode parar 276 o misturador e calcular 278 a proporção de componente oxidante presente na amostra com base na proporção de agente de titulação necessária para alterar a solução de volta para a condição transparente. Em algumas modalidades, o PLC pode salvar 280 estes dados juntamente com a data e a hora registradas em um arquivo na memória e, além disto, pode ele mesmo atuar como um mecanismo de realimentação para um dispositivo que pode controlar a constituição da amostra. Por exemplo, se depois de completa a proporção de componentes oxidantes na amostra, o PLC determinar que a proporção está acima ou abaixo de algum limite, ele pode sinalizar 282 a um dispositivo de controle externo que manipule a amostra até que seus componentes oxidantes atinjam o nível desejado. Finalmente o PLC pode drenar e enxaguar 284 o recipiente de reação em preparação para a titulação seguinte. O processo é tal que pode ser implementado em qualquer lugar, tal como em um ponto de amostragem em uma instalação de processamento ou outro local industrial ou comercial que não leve à execução regular de titulação padrão. Além disto, todo o processo pode ser completado em curto tempo; aproximadamente 2 minutos e 40 segundos de acordo com algumas modalidades. Antes de se enxaguar e se preparar o sistema para efetuar outra medição, a proporção pode ser determina da em menos tempo; aproximadamente 1 minuto e 20 segundos em algumas modalidades.

[024]Deve ficar entendido que na descrição precedente, quando se diz que o PLC executou uma ação como a dosagem ou enxaguamento, não precisa ser necessariamente o PLC propriamente dito a ter executado a ação. Em vez disso, se quer dizer que o PLC inicia a ação enviando potencialmente sinais ao equipamento adicional, tal como as bombas e o sensor óptico antes mencionados. Além do mais, o PLC pode ser configurado para comunicar quaisquer resultados enviando dados por meio de uma rede de comunicações, tal como WiFi.

[025]O procedimento acima pode ser modificado de modo a se extraírem dados adicionais referentes aos tipos de oxidantes dentro da amostra. Em uma amostra que compreende uma quantidade desconhecida de perácidos e peróxidos, o processo pode ser executado com uma amostra resfriada de modo a se suprimir o recipiente de reação do peróxido. Isto pode ser feito utilizando-se um banho de gelo, uma amostra pré-resfriada ou por algum outro dispositivo de resfriamento, tal como um resfriamento termo-elétrico, por exemplo. De preferência para suprimir a reação do peróxido, a temperatura da amostra é mantida na ou abaixo aproximadamente da faixa de 4,44-10°C (40-50°F). O processo pode ser executado como acima, embora o peróxido não contribua para a titulação por causa da temperatura reduzida. Assim, a concentração calculada resultante dos componentes oxidantes representará a concentração de perácido da amostra.

[026]Em seguida, de modo a se obter a medida da concentração de peróxido, pode ser adicionado um ácido forte, tal como o ácido sulfúrico e um catalisador, tal como o molibdato de amônio. O catalisador e o ácido reagirão com o peróxido e farão com que a solução se torne mais uma vez escura, e podem ser adicionados em excesso de modo a se assegurar a alteração de cor. A solução escura pode ser mais uma vez titulada até um ponto final transparente utilizando-se o mesmo agente de titulação utilizado com o procedimento do perácido, só que desta vez a proporção adicional de agente de titulação necessária renderá a concentração de peróxido da amostra, uma vez que o perácido já tinha sido titulado. Assim, algumas modalidades da invenção podem compreender dispositivos de resfriamento para reduzir a temperatura da amostra, tal como um trocador de calor. Alternativamente, dependendo do ambiente de uso, a solução pode ser naturalmente resfriada, como, por exemplo, com condutor de água, e pode ser mantida a uma temperatura fria para finalidades outras que não a titulação selecionada. Por conseguinte, em tal disposição, um mecanismo de resfriamento não é necessário para suprimir a recepção do peróxido.

[027] A reação de transparente para azul escuro-preto descrita, resultante da química acima mencionada, é especialmente vantajosa no processo automatizado descrito. Tal alteração completa na aparência permite uma determinação mais segura e precisa do ponto final da reação. A disposição descrita de uma fonte de luz e sensor óptico que detecta radiação da fonte através da amostra proporciona a determinação eficaz de uma amostra escura versus transparente, funcionado de maneira particularmente eficaz com a química descrita. Em algumas modalidades, o sensor óptico pode ser configurado com um ponto de limite ou de trajeto, no qual determina que a amostra é transparente uma vez que a proporção pré-determinada de radiação da fonte de luz é detectada através da amostra. Em tal modalidade a amostra é tratada como um sistema binário no qual a amostra é transparente ou não é e, uma vez que a transparência é determinada (e persiste) é atingido o ponto final. Embora tenha sido descrita uma amostra que muda de escuro para transparente durante a titulação, é também possível o inverso, em que uma amostra transparente se torna escura durante a titulação. Uma disposição equivalente com lógica alternativa pode ser utilizada para automatizar tais titulações, uma vez que disposições ópticas analógicas e/ou digitais pode ser utilizadas com níveis de limite determinados que são cruzados a partir de uma direção oposta à da modalidade anterior.

[028]Em modalidades alternativas, o sensor óptico pode sinalizar transparência uma vez que detecte qualquer radiação da fonte de luz. Tais modalidades podem ser utilizadas se a alteração de cor for suficientemente completa, tal como o azul-preto para transparente, conforme descrito acima, por exemplo. Deve-se observar, contudo, que, com o equipamento óptico apropriado, tal alteração de cor completa pode não ser necessária para que a disposição óptica possa detectar com precisão o ponto final de titulação. Em tais modalidades, nem todos os reagentes podem ser necessários. Por exemplo, o indicador de amido pode ser omitido com a inclusão de determinados elementos ópticos na disposição óptica.

[029]As modalidades descritas até agora têm componentes que podem ser descritos como titulações no modo de batelada, em que uma proporção separada de amostra foi isolada e titulada, possivelmente várias vezes, para se determinar a concentração de oxidantes neste volume específico de amostra. Alternativamente, um método semelhante pode ser implementado em um modo contínuo de funcionamento, no qual uma amostra flui continuamente é analisada sem isolamento de qualquer parte separada da amostra. Em vez disso, a taxa de escoamento da amostra é determinada e/ou controlada como sendo um valor conhecido.

[030]A Figura 3 é um diagrama esquemático de um titulador esquemático em modo contínuo. Aqui, a amostra 316 escoa através de uma linha, que pode ser referida como um recipiente de reação - análogo ao componente do mesmo nome no processo no modo de batelada, a alguma taxa conhecida para dentro de um primeiro tubo coletor 310 onde encontra reagentes 306 que se combinam com a amostra 316. Em algumas modalidades, a química descrita acima pode ser utilizada, e uma adição suficiente de reagentes 306 fará com que a amostra 316 se torne uma cor azul escura-preta. Neste funcionamento no modo contínuo, contudo, o fator determinante de “adição suficiente de reagentes” corresponde à taxa de adição de reagentes. Isto é porque a amostra 316 está escoando através do sistema continuamente, de modo que a amostra 316 fresca é continuamente introduzida no primeiro tubo coletor 310. Por conseguinte, se os reagentes 306 forem adicionados de maneira lenta demais, eles não conseguirão reagir adequadamente com a amostra 316 inteira, e a amostra 316 pode não mudar de cor. Dito de outra maneira, em uma dada quantidade de tempo, um determinado volume de amostra 316 escoará através de um ponto específico no sistema. De modo a se obter a alteração de cor desejada, é necessário então um volume apropriado de reagente 306 que escoe também além deste ponto durante o mesmo tempo, que corresponde a uma taxa de escoamento suficiente. A amostra 316 e os reagentes 306 podem ser misturado em um misturador 326.

[031]Assim, em algumas modalidades da invenção, uma taxa de escoamento ou reagente 306 excessivo é utilizado de modo a se assegurar que a proporção de amostra que escoa seja o fator limitador na reação para provocar a alteração de cor. Isto é análogo à utilização de um volume excessivo de referente no modo de batelada, conforme foi discutido anteriormente. Uma vez que a amostra 316 e os reagentes 306 tiverem se combinado no primeiro tubo coletor 310 para formar uma solução azul escura-preta, esta solução continua a escoar através do sistema. Algumas modalidades da invenção compreendem uma disposição óptica 318, tal como uma fonte de luz 320 e um sensor óptico 322, que detecta a radiação emitida da fonte de luz 320 depois que se desloca através da trajetória da solução. As modalidades da disposição óptica incluem as já descritas. Por conseguinte, em algumas modalidades da invenção, a disposição óptica 318 pode determinar se ou não a solução se transformou suficientemente em uma cor azul-preta antes de se tentar uma titulação. Isto pode ser detectado em uma operação manual ou pode ser controlado por um PLC em uma disposição automatizada assim descrita anteriormente com relação ao modo de batelada. Em algumas modalidades, se a solução for detectada como tendo se tornado uma cor escura, a taxa de escoamento dos reagentes pode ser aumentada ou a amostra diminuída de modo a se aumentar a razão de reagentes para a amostra. Alternativamente, a falta de uma alteração de cor pode disparar um alarme para cessar o funcionamento do sistema, indicando possivelmente que o reservatório de um ou mais reagentes pode ter se esgotado ou que à amostra falta o elemento oxidante que se espera seja encontrado nela.

[032]Em algumas modalidades, uma vez que a amostra 316 e os reagentes 306 tenham siso misturados e sido determinado que a solução resultante passou por uma alteração de cor, o agente de titulação 304 pode ser adicionado, utilizando-se um segundo tubo coletor 312, por exemplo. Em algumas modalidades, o agente de titulação 304 pode ser misturado à solução por um misturador 328. De maneira semelhante à incorporação dos reagentes 306, a taxa de escoamento do agente de titulação 304 é análoga à proporção de agente de titulação adicionado à amostra no modo de batelada. Mais uma vez, pode ser utilizada a mesma química descrita acima. Portanto, a uma taxa de escoamento apropriada do agente de titulação 304 para dentro da solução em escoamento, a titulação deve atingir um ponto final que resulte em uma alteração de cor. Para atingir um ponto final significativo que apresente resultados precisos, deve ser utilizada a taxa de escoamento mais baixa que resulte na visão da alteração de cor. Isto é porque, se a taxa de escoamento o agente de titulação 304 for elevada demais (isto é, acima do mínimo para se obter a alteração de cor ou outro ponto final notável) pode ainda ser observada a característica do ponto final. Por exemplo, a adição de tiossulfato de sódio em demasia no modo de batelada descrito acima resultará em uma amostra transparente, embora um excesso de agente de titulação fosse utilizado, uma vez que o mesmo ponto final pode ter sido obtido a uma dose menor.

[033]Assim, em algumas modalidades da invenção, a taxa de escoamento do agente de titulação é iniciada baixa, abaixo da taxa de escoamento que resultará em uma alteração de cor. A taxa de escoamento é então aumentada até que seja observado um ponto final, como, por exemplo, pela disposição óptica 318 mencionada acima. Como foi o caso com o modo de batelada, uma alteração de cor deve persistir por uma determinada quantidade de tempo, sem reverter para o ponto final considerado verdadeiro. Assim, uma segunda disposição óptica pode ser colocada mais a jusante, como, por exemplo, 23-30 segundos, de modo a se assegurar que alteração de cor persista ao longo do tempo. De modo a se criar tal retardo no tempo sem se utilizar um excesso de espaço pode ser utilizada uma bobina através da qual se faça escoar a solução. Tais medições podem ser efetuadas rapidamente, sendo possivelmente completadas em menos de um a dois minutos.

[034] Também de maneira semelhante ao processo no modo de batelada descrito acima, este processo renderá geralmente uma concentração de oxidantes presentes na amostra. Se a amostra for resfriada, contudo, a reação do peróxido será suprimida, proporcionando-se assim a determinação da concentração de perácido na amostra. Assim, uma amostra esfriada pode ser utilizada no processo contínuo para suprimir reações de peróxido e calcular a concentração de perácido. Em algumas configurações, a amostra já está esfriada para outras finalidades que não a titulação, e a reação do peróxido pode ser suprimida sem necessidade de esfriamento adicional. Em outras modalidades, outros dispositivos de esfriamento podem ser utilizados no sistema para resfriar de maneira intencional a amostra.

[035]Uma vez que uma amostra esfriada tenha sido titulada de modo a se determinar a concentração de perácido, um catalisador (tal como o molibdato de amônio antes mencionado) e um ácido forte (tal como o ácido sulfúrico) pode substituir o ácido fraco na combinação de reagentes. Conforme descrito anteriormente a imissão de tais componentes na amostra fará com que a reação de peróxido já não seja mais suprimida proporcionando tanto de perácido quanto de peróxido. Vale observar que, no modo contínuo, à medida que o tempo progride, uma amostra fresca é continuamente introduzida no sistema. Consequentemente, apesar de já possivelmente se determinar a concentração de perácido utilizando-se uma amostra esfriada, titulações subsequente que incluem o catalisador e o ácido forte envolverão reações tanto do peróxido quanto do perácido, uma vez que na amostra fresca o perácido sofreu uma reação. Isto é contrário ao modo de batelada, no qual, depois de se determinar o teor de perácido, apenas o peróxido foi deixado para reagir.

[036]Assim, quando se titulada uma solução de amostra e reagentes que inclui um catalisador e um ácido forte, a proporção de oxidante que será calculada compreenderá tanto perácido quanto peróxido juntos. Por conseguinte, a diferença entre a concentração de oxidante total e a concentração de perácido (calculadas anteriormente suprimindo a reação de peróxido) levará à obtenção da concentração de peróxido da amostra. Em algumas modalidades, ambas as reações (com ácido fraco e com um ácido forte e um catalisador) podem ser efetuadas em sucessão, e em qualquer permutação, uma vez que uma amostra fresca é continuamente utilizada pelo sistema. Em outras modalidades, as reações podem ser feitas em paralelo, em que a amostra é dividida em duas linhas e titulada, uma na qual a reação de peróxido é suprimida e uma na qual ela não o é. Uma medição simultânea de concentrações de perácido e oxidantes total pode ser então efetuada, e uma etapa de subtração renderá adicionalmente a concentração de peróxido. Deve-se observar que, embora o resfriamento da amostra possa suprimir vantajosamente a reação de peróxido nas modalidades descritas acima, alterações de temperatura podem ter efeitos alternativos sobre as químicas e titulações alternativas, assim como sobre as viscosidades e velocidades de escoamento dos componentes utilizados em um processo de fluxo contínuo, por exemplo.

[037]Em qualquer uma destas modalidades, o processo pode ser automatizado por um controlador, tal como um PLC, utilizando-se os mesmos mecanismos de realimentação ou mecanismos de realimentação semelhantes ao do processo no modo de batelada automatizado. As Figuras 4a-4c mostram diagramas de fluxo de processamento de uma modalidade de fluxo contínuo automatizada da presente invenção. A Figura 4a é um diagrama de fluxo de processamento para calcular a concentração de perácido de uma amostra utilizando-se uma modalidade de fluxo contínuo automatizada da invenção, executado, por exemplo, por um PLC. Em primeiro lugar, a solução escoa 450 através do sistema e é esfriada 452 para suprimir reações de peróxido. Em seguida, os comandos do PLC bombeiam para adicionar 454a o reagente à amostra, monitorando ao mesmo tempo a cor ou o uso da disposição óptica, por exemplo. Se a solução deixa de se transformar em preto 456, o PLC exige um aumento 458 na taxa de escoamento dos reagentes.

[038]A Figura 4b é um garrafa de fluxos de processamento para calcular a concentração de oxidantes total de uma amostra utilizando-se uma modalidade de fluxo contínuo automatizada da invenção. Este processo é muito semelhante ao descrito na Figura 4a, no processo da Figura 4b está faltando a etapa de esfriar 452 a amostra para suprimir a reação de peróxido, e modifica a etapa de adicionar 454a reagentes, desta vez adicionando-se 454b reagentes que incluem um ácido forte e um catalisador para promover reações de peróxido. O resto do processo segue de maneira semelhante até o final, ponto no qual o PLC calcula 468b a concentração de oxidantes total na amostra.

[039]A Figura 4c é um diagrama de fluxos de processamento para calcular a concentração de peróxido de uma etapa utilizando-se uma modalidade de fluxo contínuo automatizada da invenção. Este processo envolve simplesmente chamar de volta 470 a concentração de perácido calculada da Figura 42, chamar de volta 472 a concentração de oxidantes calculada da Figura 4b e subtrair a primeira da segunda de modo a se calcular 474 a concentração de peróxido total da amostra. Assim, seguindo-se os procedimentos 4a-4c, podem ser determinadas as concentrações de peróxido e perácido de uma amostra. Deve-se observar que, de modo a se executar o processo esboçado na Figura 4c, devem ser primeiro executados os processos das Figuras 4a e 4b. Conforme discutido anteriormente, contudo, devido a natureza em fluxo contínuo da modalidade no modo contínuo, eles podem ser executados em qualquer ordem ou até mesmo simultaneamente.

[040]Geralmente, a análise com o uso do modo contínuo pode ser feita mais rapidamente do que utilizando-se o modo de batelada. Além disto, ela proporciona cálculos do tipo de “verificação dupla” rápidos e adequados. Isto é porque uma vez que a taxa de escoamento do agente de titulação é levada de abaixo o ponto final da titulação para cima, a solução se torna transparente, e uma concentração é calculada. A taxa de escoamento do agente de titulação podendo se levada de volta para baixo através do ponto final, e neste ponto a solução que flui deve voltar à cor escura. Assim, um segundo cálculo da concentração pode ser efetuado rapidamente após o primeiro, permitindo que uma segunda medição assegure precisão ou monitore alterações rápidas na concentração. Note-se também que, se a solução se torna transparente mediante a adição imediata do agente de titulação, a taxa de escoamento do agente de titulação pode ser reduzida de modo a se determinar o ponto final da titulação. Alternativamente, a taxa de escoamento da amostra pode ser alterada em vez da ou além da taxa de escoamento do agente de titulação de modo a se determinar o ponto final.

[041]Uma dificuldade possível no método contínuo é que a taxa de escoamento do agente de titulação pode ser alterada em uma proporção inconveniente de modo a ser obter o ponto final desejado. Por exemplo, se uma amostra tiver concentrações pesadas de perácido e/ou peróxido e mesmo assim a taxa de escoamento do agente de titulação aumenta a uma taxa muito lenta, pode ser necessário um grande número de aumentos na taxa para se chegar ao ponto final, desperdiçando-se tempo e produtos químicos à medida que eles escoam através do sistema e nada acontece. Inversamente, se uma amostra tiver concentrações muito baixas de perácido e peróxido, mais a taxa de escoamento do agente de titulação for alterada muito rapidamente, pode ser muito difícil atingir um ponto final preciso.

[042]Uma solução para esse problema, utilizada por determinadas modalidades da invenção é a de aumentar a taxa de escoamento do agente de titulação em um grau que é não linear ao longo do tempo. Um aumento exponencial na taxa de escoamento, por exemplo, começará fazendo-se pequenas alterações na taxa de escoamento, embora as concentrações envolvidas sejam pequenas. Ao longo do tempo, à medida que as concentrações se tornam maiores (uma vez que a taxa de escoamento continuou a aumentar), pequenas alterações na velocidade se tornam desnecessariamente precisas na comparação com as concentrações à disposição e a taxa de escoamento pode aumentar em graus maiores. Em tal modalidade, uma baixa concentração de perácido e peróxido pode ser resolvida de maneira precisa pelas pequenas alterações nas concentrações inicialmente no processo, enquanto grandes concentrações de perácido ou peróxido podem ser tituladas em um quantidade menor de tempo, uma vez que a taxa de adição de agente de titulação aumenta mais rapidamente ao longo do tempo.

[043]Em modalidades alternativas da invenção, várias pontos de injeção do agente de titulação podem ser incluídos no sistema de modo a determinar o ponto final da reação. A Figura 5 é um diagrama esquemático de uma modalidade alternativa da invenção que compreende vários pontos de injeção de agente de titulação. Nesta modalidade, a amostra 516 escoa e se mistura com reagentes 506, possivelmente em um misturador 510. O agente de titulação 504 é adicionado em vários pontos de injeção de agente de titulação 512a... 512n na trajetória de fluxo da solução, com sensores ópticos 522a... 522n dispostos nas proximidades e a jusante de cada ponto de injeção 512. Depois de cada adição subsequente, a proporção de agente de titulação na solução aumenta, e a solução é monitorada pelo sensor óptico 522. Por conseguinte, depois de um determinado número de pontos de injeção, uma proporção suficiente de agente de titulação para atingir o ponto final pode ser atingida e será detectada pelo sensor óptico 522 disposto depois do ponto de injeção 512, fazendo com que o ponto final seja atingido. A taxa de escoamento combinada do agente de titulação no ponto final pode ser determinada e a concentração de amostra desejada calculada.

[044] Em uma modalidade semelhante e ainda assim alternativa, vários pontos de injeção de agente de titulação podem ser disposto ao longo de uma linha na qual flui uma solução que corresponde a amostra e reagentes. De acordo com a química exemplar descrita acima, esta solução pode ser de cor escura. Em algumas modalidades, cada ponto de injeção 512 pode ter associado a ele um sensor óptico 522 para medir um parâmetro como a cor ou a intensidade de luz emitida de uma fonte de luz 520 no outro lado da linha através do qual a amostra escoa. Cada sensor óptico 522 é localizado a jusante do seu ponto de injeção 502 conexo. Tal disposição é possível com uma única ou com várias fontes de luz 520 fornecendo luz aos sensores.

[045]Nesta modalidade, à medida que a amostra escoa através da linha, o agente de titulação é adicionado em cada ponto de injeção 512, a taxa de escoamento do agente de titulação diferindo entre os pontos. Assim, de maneira semelhante à modalidade descrita anteriormente, uma taxa de escoamento suficientemente elevada do agente de titulação resultará na titulação completa e na alteração de cor da amostra. Se, em qualquer ponto de injeção 512 específico, o agente de titulação for injetado a uma taxa de escoamento suficientemente elevada, a solução, imediatamente ou depois do ponto de injeção 512 passará pela alteração de cor associada a essa titulação.

[046]O sistema pode ser configurado de modo que o sistema óptico que corresponde a fonte de luz 420 e a série sensores ópticos 522a... 522n possa detectar a alteração de cor associada à titulação. Assim, se alteração de cor ocorrer em um ponto de injeção 512 específico, o sensor óptico 522 associado a esse ponto pode detectar a ocorrência do ponto final da titulação e indicar que a taxa de escoamento do agente de titulação nesse ponto de injeção 512 específico é pelo menos suficiente para titular a amostra. Se for utilizado um arranjo de pontos de injeção 512a... 512n com cada ponto que tem uma taxa de escoamento diferente do agente de titulação, pode ser determinado que a taxa de escoamento que corresponde ao ponto final de titulação fica entre a taxa de escoamento mais elevada que não resulta em titulação e a taxa de escoamento mais baixa que resulta de fato em titulação. Diferenças menores nas velocidades de escoamento entre os pontos de injeção 512a... 512n levarão a uma determinação mais precisa da taxa de escoamento que corresponde ao ponto final de titulação. Uma vez que esta taxa de escoamento é determinada, a metodologia descrita acima pode ser utilizada para calcular a concentração do componente desejado da amostra.

[047]Uma vantagem deste método é que, com uma disposição óptico suficientemente rápida, a análise em cada ponto de injeção pode ser feita de maneira muito rápida. Assim, é necessário adicionar apenas uma pequena proporção de agente de titulação em cada ponto de modo a se determinar se ou não a taxa de escoamento é suficiente para completar a titulação, e uma pequena proporção total de agente de titulação é necessária para determinar o ponto final.Este processo pode ser automatizado por um dispositivo tal como um PLC de maneiras semelhantes às descritas com relação à modalidades alternativa, nas quais o controlador pode controlar as velocidades de escoamento da amostra e dos agentes de titulação, detectar a titulação por meio da disposição óptica e calcular a concentração a partir das velocidades de escoamento. Nesta modalidade, o controlador executa a tarefa adicional de determinar um ponto de “corte”, acima do qual a titulação ocorreu e abaixo do qual ela não ocorreu.

[048]Está também dentro do alcance da invenção, que inclui quaisquer modalidades aqui descritas, iniciar um método para calibrar o sistema. As etapas de calibração podem ser executadas em linha, calibrando-se velocidades de escoamento, medições e semelhantes. Em algumas modalidades, as calibrações podem ser efetuadas antes de cada titulação de modo a se obter maior precisão para a medição. Em outras modalidades, uma calibração pode ser efetuada depois de um número predeterminado de medições ou pode ser induzida pelo usuário. Calibrações em linha podem ser feitas sem se retardar substancialmente o procedimento de análise. Tal calibração pode incluir a injeção de uma amostra de concentração conhecida e a confirmação de que o sistema mede a concentração de maneira precisa. À medida que a medição for imprecisa, o sistema pode auto ajustar-se de modo a medir com precisão a amostra de concentração conhecida.

[049]Foram descritas diversas modalidades. Combinações dos elementos descritos podem formar adicionalmente modalidades alternativas da invenção. Estas e outras estão dentro do alcance das reivindicações seguintes.

Claims (31)

1. Método para determinar a quantidade de um componente desejado em uma solução, o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: prover uma quantidade de amostra; prover uma fonte de luz e um sensor óptico com a amostra disposta entre eles, o sensor óptico compreendendo um valor de limite; adicionar à amostra pelo menos um reagente de modo que a amostra passe por uma primeira alteração de cor e faça com que uma medição pelo sensor óptico ultrapasse o valor de limite em uma primeira direção, adicionar um titulante à amostra ao longo do tempo com uma bomba de titulante controlada; aumentar a quantidade de titulante adicionado à amostra a uma taxa não linear com o tempo até que a amostra sofra uma segunda mudança de cor, em que a medição pelo sensor óptico ultrapasse o valor de limite em uma segunda direção oposta à primeira; determinar uma medida do agente de titulação necessária para induzir a segunda alteração de cor; e calcular, utilizando-se a medida determinada, a proporção do componente desejado na solução.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a amostra passa por uma primeira alteração de cor, a amostra impede a luz da fonte de luz de ser detectada pelo sensor óptico.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que quando a amostra passa por uma segunda alteração de cor a amostra já não impede a luz da fonte de luz de ser detectada pelo sensor óptico.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de aumentar a quantidade de agente de titulação adicionado à amostra a uma taxa não linear com o tempo até que a amostra passe por uma alteração de cor compreende aumentar não-linearmente a taxa de escoamento do agente de titulação em um processo contínuo.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a taxa de escoamento do agente de titulação aumenta exponencialmente ao longo do tempo.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a medida determinada do agente de titulação compreende a taxa de escoamento do agente de titulação.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente de titulação é adicionado em uma série de pontos de injeção através do fluxo contínuo da amostra, cada ponto de injeção associado a um sensor óptico, e pelo fato de que uma série de velocidades de escoamento do agente de titulação é injetada na amostra a partir da série de pontos de injeção, e em que a taxa de fluxo em cada ponto de injeção subsequente aumenta não-linearmente.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor óptico associado a cada ponto de injeção compreende uma parte de um arranjo de sensores ópticos.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a fonte de luz compreende uma única fonte de luz.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a proporção de componente desejado na solução compreende a proporção de oxidante na solução.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que determinar a proporção de oxidante na solução compreende determinar pelo menos a proporção de perácido e por compreender também a etapa de suprimir reações de peróxido de modo a se determinar a proporção de perácido na amostra.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de suprimir reações de peróxido compreende resfriar a amostra.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende também as etapas de: adicionar à amostra um catalisador para promover reações de peróxido e induzir uma terceira alteração de cor na amostra, impedindo a luz de ser detectada pelo sensor óptico; adicionar o agente de titulação à amostra até que a amostra passe por uma quarta alteração de cor e permita que a luz da fonte de luz seja detectada pelo sensor óptico; determinar uma segunda medida do agente de titulação necessária para induzir a quarta alteração de cor; e calcular a proporção de peróxido na amostra com base na segunda medida.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a proporção de perácido e a proporção de peróxido na amostra são calculadas de maneira substancialmente simultânea.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o catalisador compreende molibdato de amônio.

16. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende também: fornecer uma amostra de calibração de proporção conhecida; titular a amostra de calibração de modo a se determinar a quantidade calculada; comparar a quantidade calculada com a quantidade conhecida de modo a se determinar um erro de calibração; executar uma etapa de calibração de modo que o erro de calibração entre a quantidade calculada e a quantidade conhecida seja corrigido; e aplicar uma correção de calibração à quantidade calculada do componente desejado com base na etapa de calibração realizada..

17. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda ajustar a quantidade do componente desejado na solução quando a proporção calculada estiver fora de uma faixa de limite predeterminada da quantidade.

18. Sistema para determinar o teor de perácido em uma amostra, o sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um primeiro recipiente de reação para conter um primeiro volume da amostra; pelo menos um reagente em comunicação de fluida com o primeiro recipiente de reação, o reagente sendo tal que, quando aplicado à amostra, facilite uma primeira alteração de cor; pelo menos uma bomba de reagente associada ao reagente e configurada para transportar o reagente até o primeiro recipiente de reação; uma primeira disposição óptica para detectar uma alteração de cor de uma espécie no recipiente de reação; um agente de titulação em comunicação fluida com o primeiro recipiente de reação, o agente de titulação sendo tal que, quando aplicado à amostra e ao reagente combinados em quantidade suficiente, facilite uma segunda alteração de cor; pelo menos uma bomba de agente de titulação associada ao agente de titulação configurada para transportar o agente de titulação até o primeiro recipiente de reação um dispositivo de controle em comunicação com a primeira disposição óptica, a pelo menos uma bomba de agente de titulação e pelo menos uma bomba de reagente, e configurado para fornecer reagente ao primeiro volume de amostra contido no primeiro recipiente de reação através de pelo menos uma bomba de reagente até detectar, através da primeira disposição óptica, a primeira mudança de cor; fornecer agente de titulação através da pelo menos uma bomba de agente de titulação à combinação amostra e reagente no primeiro recipiente de reação em uma quantidade que aumenta a uma taxa que não é linear com o tempo até detectar, através da primeira disposição óptica, a segunda mudança de cor; e calcular, com base em uma quantidade controlada associada ao fornecimento do agente de titulação e a quantidade de agente de titulação fornecida para induzir a segunda alteração de cor no primeiro recipiente de reação, o teor de perácido na amostra.

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda: um segundo recipiente de reação disposto em paralelo com o primeiro recipiente de reação e configurado para receber e conter um segundo volume da amostra, sendo o segundo volume da amostra separado do primeiro volume; uma segunda disposição óptica para detectar uma mudança de cor de uma espécie no segundo recipiente de reação; pelo menos uma bomba de reagente configurada para transportar o reagente para o segundo recipiente de reação; um catalisador e uma bomba de catalisador associados a ele para transferir o catalisador para o segundo recipiente de reação para facilitar as reações de peróxido no segundo recipiente de reação; e pelo menos uma bomba de agente de titulação associada ao agente de titulação e configurada para transportar o agente de titulação para o segundo recipiente de reação; em que o dispositivo de controle está em comunicação com a segunda disposição óptica, a pelo menos uma bomba de reagente configurada para transportar o reagente para o segundo recipiente de reação, a bomba de catalisador para transferir o catalisador para o segundo recipiente de reação e a pelo menos uma bomba de agente de titulação associada com o agente de titulação e configurada para transportar o agente de titulação para o segundo recipiente de reação e sendo configurada para: fornecer a amostra para o segundo recipiente de reação; fornecer o reagente para a amostra no segundo recipiente de reação até detectar, através da segunda disposição óptica, a primeira mudança de cor; fornecer o catalisador através da bomba de catalisador para o segundo recipiente de reação para promover reações de peróxido dentro do segundo recipiente de reação; fornecer o agente de titulação a uma quantidade prescrita e controlada por meio de pelo menos uma bomba de agente de titulação à combinação de amostra, reagente e catalisador no segundo recipiente de reação até detectar, através da segunda disposição óptica, a segunda mudança de cor; e calcular o teor de peróxido na amostra com base em uma quantidade controlada associada ao fornecimento do agente de titulação, a quantidade de agente de titulação fornecida para induzir a segunda alteração de cor no segundo recipiente de reação e o teor de perácidos na amostra.

20. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de a amostra é resfriada até uma temperatura suficientemente baixa para suprimir reações de peróxido no primeiro recipiente de reação; e em que o catalisador fornecido ao segundo recipiente de reação facilita as reações de peróxido em uma amostra resfriada.

21. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que a quantidade controlada associada ao fornecimento do agente de titulação compreende a taxa de escoamento do agente de titulação.

22. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema é um sistema de fluxo contínuo e em que o primeiro recipiente de reação e o segundo recipiente de reação estão dispostos em paralelo no sistema de fluxo contínuo.

23. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira alteração de cor é do transparente para uma cor azul-preta.

24. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira disposição óptica compreende uma fonte de luz e um sensor óptico com o primeiro recipiente de reação disposto entre eles.

25. Sistema, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor óptico compreende um arranjo de sensores, cada sensor sendo sensível a um comprimento de onda específico ou faixas de comprimento de onda.

26. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o pelo menos um reagente compreende iodeto de potássio e amido.

27. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de controle compreende um computador de lógica programável e é configurado para transmitir dados através de uma rede de comunicações.

28. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o teor de perácido pode ser determinado dentro de cerca de 1 minuto e 20 segundo.

29. Método para determinar a comunicação de oxidante em uma amostra transparente, o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: fazer escoar continuamente a amostra através de um recipiente de reação; detectar, utilizando-se uma disposição óptica, a transparência da amostra; adicionar à amostra em um primeiro tubo coletor pelo menos um reagente de modo que a combinação do reagente e da amostra produza uma primeira solução; adicionar um agente de titulação à primeira solução para formar uma segunda solução; observar pelo menos uma propriedade óptica da segunda solução utilizando uma disposição óptica; alterar a taxa de escoamento de pelo menos um da amostra ou do agente de titulação em uma primeira direção até que a propriedade óptica da segunda solução se altere o suficiente de um primeiro estado para um segundo estado; determinar uma primeira taxa de escoamento alterada de pelo menos uma da amostra e do agente de titulação na qual a mudança do primeiro estado para o segundo estado ocorre; calcular, usando esta a primeira taxa de escoamento, uma primeira medição da concentração de oxidante na amostra; alterar a taxa de escoamento da pelo menos uma amostra ou agente de titulação em uma segunda direção, a segunda direção oposta à primeira, até que a propriedade óptica da segunda solução mude suficientemente do segundo estado para o primeiro estado; determinar uma segunda taxa de escoamento da taxa de escoamento alterada de pelo menos uma da amostra e o agente de titulação no qual ocorreu a mudança do segundo estado para o primeiro estado; e calcular, usando a segunda taxa de escoamento, uma segunda medição da concentração de oxidante na amostra.

30. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que as etapas são executadas ou iniciadas por um computador de lógica programável.

31. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que a disposição óptica compreende um arranjo de detectores para detectar luz.

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