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19set/11

SOLUÇÃO DE FONTE (POST 6)

Medição do pH

O pH de uma solução pode ser avaliado com indicadores colorimétricos ou equipamentos elétricos. Os indicadores colorimétricos são compostos orgânicos, tais como: verde de bromocresol, azul de bromofenol, azul timol etc., que mudam de cor conforme o pH do meio. Por exemplo: Verde de bromocresol é amarelo em pH 4.0 e adquire vários tons de verde até tornar-se azul em pH 5.6; Azul timol é sensível ao intervalo de pH entre 8.0 e 9.6. Estes indicadores são empregados na forma líquida ou impregnados numa tira de papel. Em contato com a solução que está sendo avaliada, sua cor muda e o valor do pH é determinado por comparação visual de cor com uma escala colorida. A precisão da medida varia entre 0.3 e 0.5 unidades de pH e, portanto, representa apenas uma aproximação grosseira, visto que a variação do pH é logarítmica.

O julgamento visual das cores é muito subjetivo: Se as tiras não tiverem contato com a solução durante um período de tempo suficiente, se a comparação de cores for feita em condições impróprias de iluminação, se a solução de molhagem contiver anilinas que alterem a cor das tiras, se o observador não tiver boa acuidade visual etc., a avaliação pode levar a erros grosseiros, portanto, embora seja um método validado, nós não recomendamos o seu uso constante.

Os indicadores elétricos, chamados de pHmetros, podem ser analógicos ou digitais. Alguns modelos são portáteis e podem ser integrados a outros equipamentos (condutivímetro, termômetro). A precisão de leitura é da ordem de 0.01 a 0.05 unidades de pH. Os pHmetros possuem um par de eletrodos que, ao ser mergulhados na solução, medem a sua atividade elétrica (como ocorre numa célula eletrolítica). Cada unidade de pH corresponde a cerca de 0.059 volt a 25°C. A precisão da medição depende da calibragem do equipamento. A calibragem é feita com soluções tampão padronizadas. Geralmente são utilizadas duas soluções tampão: uma com pH 4.0 e outra com pH 7.0.

Medidor de PH

Medidor de PH

A Sellerink além de treinar os colaboradores dos seus clientes a utilizarem o pHmetro, faz também a calibração dos equipamentos.

Solução Tamponada

Alguns sais têm a propriedade de estabilizar a acidez/alcalinidade de uma solução, neutralizando os ácidos ou as bases a ela adicionadas. Estes são chamados de sais–tampão. A presença do sal–tampão mantém o pH da solução de molhagem invariável dentro de uma ampla faixa de variação de concentração de produtos ácidos ou alcalinos incorporados à solução durante o processo de impressão.

Na prática, costuma-se verificar valores de pH entre 4.5 e 5.5 na impressão com tintas convencionais; 5.5 a 6.5 com tintas metálicas e 8.0 a 10.0 (solução alcalina) em alguns jornais. Visto que a maioria das soluções utilizadas hoje em dia são tamponadas, a condutividade passou a ser o parâmetro mais importante de controle.

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Condutividade da Solução de Molhagem

Certas substâncias, quando dissolvidas em água, são dissociadas em cátions (íons positivos) e ânions (íons negativos) e têm a propriedade de conduzir corrente elétrica. Estas substâncias são chamadas de eletrólitos. A condutividade é a medida da corrente elétrica que passa através de uma solução aquosa contendo íons dissociados.

A água pura apresenta baixo nível de condutividade, indicando baixa presença de íons dissociados. O ácido clorídrico é um excelente condutor de eletricidade e, portanto, apresenta condutividade elevada. O álcool não conduz corrente elétrica e, por isso, sua presença na solução de molhagem causa a redução da condutividade.

A condutividade da solução de molhagem é avaliada com equipamentos chamados condutivímetros que expressam os valores em µS (micro Siemens) ou µmho/cm (mho é o contrário de ohm, usado para expressar a resistência elétrica). Sellerink tem o mesmo trabalho de treinamento para o uso correto do condutivímetro e também faz a calibragem dos equipamentos para os seus clientes.

A característica mais importante da solução de molhagem é a quantidade ou concentração de cada ingrediente presente. O valor de pH varia proporcionalmente com a concentração de ácidos da solução e pode ser utilizado para avaliar este quesito. Entretanto, no caso de soluções tamponadas, o pH se mantém constante dentro de um amplo intervalo de concentrações. A condutividade, por outro lado, varia linearmente com a concentração. Por isso, é o atributo que melhor expressa a quantidade de ingredientes da solução.

O gráfico abaixo indica a relação entre a condutividade e o pH de uma solução tamponada. Observe que, à medida que a concentração aumenta, a condutividade também aumenta numa taxa constante, enquanto o pH diminui até alcançar o valor tamponado, após o que permanece constante. A inclinação (ângulo) da linha de condutividade indica a sensibilidade da solução de molhagem às mudanças de concentração. Quanto menor o ângulo, mais lentamente a condutividade aumenta e, portanto, maior a quantidade de concentrado que deve ser utilizada, indicando baixa sensibilidade da solução. A melhor condição é aquela indicada por uma curva de condutividade inclinada a 45°. Este gráfico deve ser utilizado quando houver mudança de lote ou de fornecedor da solução de molhagem, para manter a acidez consistente de lote para lote e, por isso, é o indicador que melhor expressa a quantidade de ingredientes da solução.

GRAFICO CONDUTIVIDADE

Na prática, costuma-se avaliar a dureza da água a partir da medida da sua condutividade. Embora prático e razoavelmente preciso em alguns casos (ver tabela abaixo), não existe correlação entre condutividade e dureza da água. Dependendo da concentração e do tipo de íon presente, duas amostras de água com a mesma dureza podem apresentar valores de condutividade muito diferentes.

tabela de dureza da agua


Ao contrário do pH, não existe um valor “ideal” de condutividade. Esta depende de variáveis tais como: dureza e pH da água, porcentagem de álcool, concentração e condutividade da solução de molhagem concentrada. A origem da água utilizada tem influência marcante no resultado. Algumas gráficas têm poço artesiano; outras utilizam água industrial sem qualquer tratamento; poucas utilizam água desmineralizada. O fornecimento de água pode variar conforme a estação do ano, ou mesmo durante o dia. Algumas avaliações demonstram que, dependendo da região, o pH da água pode variar entre 6.0 e 9.0, e a condutividade entre 30 e 390 µmho/cm.

Portanto, a condição ideal varia de região para região e de gráfica para gráfica. A prática indica bons resultados na impressão com sistema convencional de molhagem (sem álcool) no intervalo de condutividade de 1000 a 2000 µmho/cm, e para sistemas a álcool entre 600 e 1500 µmho/cm. O que importa não é o valor da condutividade, mas sim as variações que ocorrem durante o processo de impressão. É possível manter o balanço água–tinta sob controle dentro de um intervalo de variação de condutividade de ± 200 µmho/cm; acima desse intervalo os problemas são inevitáveis. Alguns problemas que podem derivar do descontrole da condutividade da solução de molhagem estão resumidos abaixo:

TABELA CONDUTIVIDADE

No próximo dia 19 de Outubro faremos a terceira palestra do Ciclo 2011 aqui na Sellerink. O Controle da Solução de Fonte é um dos temas principais.

Mas se você quiser ou precisar saber mais, basta chamar um dos nossos representantes-técnicos para a Sellerink desenvolver um programa personalizado a suas necessidades, com equipamentos e treinamentos.

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