Estrategia de control de pH usando espectrofotómetro

Abstract

En esta Memoria de Título, se desarrolló el control de pH de un sistema ácido débil-base débil, en el que se probó la efectividad de una sonda de fibra óptica para realimentar el sistema. En primera instancia, se identificaron aspectos importantes de la teoría de ácidos y bases, así como aspectos generales de espectrofotometría. Por otro lado, para medir pH, se utilizó un sensor de fibra óptica. Este se basaba en los cambios de absorción que experimentaba el indicador verde de bromocresol inmovilizado en un soporte de sol-gel (parche), al entrar en contacto con una solución de ácido acético y amoniaco. Fue necesaria la previa calibración de este sensor para poder medir el pH del sistema ácido-base, demostrándose la necesidad de corregir los espectros de absorción antes de obtener mediciones de pH verídicas. Posteriormente, se expone el set up experimental y los equipos utilizados que permitieron llevar a cabo un control en lazo cerrado. Tras estudiarse el sistema en lazo abierto, y observarse las no linealidades de la curva de neutralización de ácido acético y amoniaco, se determinó implementar una estrategia de control de pH por zonas. Para esto se utilizaron tres lazos de control PI. Además, a modo de compensar el retardo del sistema y así obtener una mejor respuesta del sistema en estado estacionario, se añadió unas bandas de error a los lazos de control. Los resultados del control de pH fueron satisfactorios, obteniéndose un error en estado estacionario inferior a la unidad para cada lazo de control implementado.