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La célula de oxido de zirconio es una de las más utilizadas para la medida del oxígeno en una mezcla gaseosa. La célula consta de una capsula con oxido de zirconio y unos electrodos de contacto que suelen ser de platino o de una aleación de éste.

Para que la célula funcione debe de estar a una temperatura alta, el control de temperatura de estos equipos suele estar entre los 600 ºC y los 800 ºC. A esta temperatura el oxido de zirconio es permeable a los iones de oxígeno, generando una tensión en mV que cumple la siguiente fórmula:

R= Cte. de los gases.

T= Temperatura Absoluta (recuerda Grados Kelvin ) Kº.

F= Cte. de Faraday.

P1= Presión parcial de la referencia.

P2= Presión parcial de la muestra.

Para que exista una diferencia de potencial una de las caras debe de tener una referencia, por lo general aire atmosférico seco que se introduce en una de sus caras, estando la otra en contacto con el gas a analizar.

Una de las limitaciones de los analizadores de oxígeno con zirconio, es que no se pueden usar en atmósferas reductoras, es decir en aquellas en las que el medio está ávido de oxígeno , como en los hornos de tostación de piritas o quema de sulfuros. Aquí por experiencia os digo que no duran ni un día casi. Otra de las limitaciones es que no haya materia combustible en el gas, ya que este debido a la alta temperatura a la que trabaja la célula podría incendiarse.

Cuando lo pongamos en servicio, hay que esperar el tiempo que nos indica el fabricante para dar por valida la medida.

El caudal de referencia hay que ajustarlo en los caudales que nos indican el fabricante, por lo general 60 l/h, ya que en caso de ser muy alto se corre el riesgo de que este aire nos pase a la parte delantera de la célula y nos contamine la muestra, y en caso de ser muy bajo y estar en una zona algo presurizada el gas nos puede pasar al lado opuesto y falsearnos la medida.

En cuanto a la calibración, no hacer el cero con una mezcla o gas ausente de oxígeno, usar una mezcla con un poco de éste, 0'1 o 0'4 % en volumen es suficiente para un rango bajo. Si lo hacemos con una mezcla sin oxígeno, si miráis la fórmula, P₁/0 = ∞ y Log ∞ = ∞.

En cuanto a los caudales, ajustar el caudal de muestra de calibración al valor que nos indique el fabricante, por lo general 150 l/h, que debe ser suficiente para no dejar entrar muestra del exterior y que no sobrepase la célula.

Una última cosa no dar caudal a tutiplén para acabar antes, enfriaremos la célula y tendremos que esperar hasta que ésta encuentre su equilibrio térmico.