NH3-100 Electrodo de ion selectivo de amoníaco

Descripción general

El NH3-100 es un electrodo de ion selectivo avanzado, diseñado específicamente para medir amoníaco disuelto (NH3) en agua. La sonda utiliza una membrana ISE para medir el ion amoníaco/amonio, lo que la hace muy adecuada para acuicultura, tratamiento de aguas residuales y monitoreo ambiental.

Características principales

• Tecnología de ion selectivo: mide amoníaco disuelto (NH3) mediante una membrana ISE
• Rango amplio: mide desde 0.2 hasta 1,000 ppm
• Salida digital: RS485 Modbus RTU para una integración directa con sistemas SCADA e IoT
• Respuesta rápida: resultados en menos de 60 segundos
• Compensación automática de temperatura: sensor NTC10K integrado para lecturas precisas
• Conexión directa: conecte directamente a una computadora o PLC sin instrumentación adicional

Aplicaciones

• Acuicultura y piscicultura
• Sistemas de cultivo de camarón
• Plantas de tratamiento de aguas residuales
• Monitoreo de efluentes industriales
• Análisis de agua ambiental
• Sistemas hidropónicos
• Producción de biogás
• Evaluación de escorrentía agrícola
• Monitoreo de fuentes de agua potable
• Análisis de laboratorio

Especificaciones técnicas

El NH3-100 entrega mediciones precisas de amoníaco disuelto desde 0.2 hasta 1,000 ppm con compensación automática de temperatura. La membrana de ion selectivo responde al ion amoníaco/amonio en solución, brindando una lectura continua del amoníaco total para el monitoreo y control de procesos.

Amoníaco frente a amonio

En el agua, el nitrógeno amoniacal total (TAN) existe en dos formas:

• NH3 (amoníaco): forma no ionizada, altamente tóxica para peces y organismos acuáticos
• NH4⁺ (amonio): forma ionizada, considerablemente menos tóxica

La proporción entre estas formas depende del pH y la temperatura:

• A pH 7.0, 25°C: ~0.6% existe como NH3 tóxico
• A pH 8.0, 25°C: ~5.4% existe como NH3 tóxico
• A pH 9.0, 25°C: ~36% existe como NH3 tóxico

Un pH más alto y una temperatura más alta desplazan el equilibrio hacia la forma tóxica NH3. El NH3-100 mide específicamente esta fracción peligrosa, lo que resulta crítico para operaciones de acuicultura donde el pH puede fluctuar.

Umbrales de toxicidad del amoníaco en acuicultura

Comprender los límites de NH3 es esencial para prevenir mortandades de peces:

Peces de agua dulce:

• Seguro: < 0.02 mg/L NH3
• Inicio de estrés: 0.02 - 0.05 mg/L NH3
• Efectos subletales: 0.05 - 0.2 mg/L NH3 (crecimiento reducido, inmunosupresión)
• Letal: > 0.2 mg/L NH3 (según la especie)

Camarón (Penaeus/Litopenaeus):

• Seguro: < 0.1 mg/L NH3
• Estrés crónico: 0.1 - 0.5 mg/L NH3
• Toxicidad aguda: > 1.0 mg/L NH3

Salmónidos (trucha, salmón):

• Seguro: < 0.012 mg/L NH3 (la especie más sensible)
• Límite regulatorio de la UE: 0.025 mg/L NH3

El rango de 0.2 a 1,000 ppm y la resolución de 0.01 ppm del NH3-100 permiten monitorear antes de que las concentraciones alcancen niveles dañinos.

Efectos del pH y la temperatura sobre la toxicidad del amoníaco

La fracción de NH3 tóxico aumenta drásticamente con el pH y la temperatura:

pH	15°C	20°C	25°C	30°C
7.0	0.3%	0.4%	0.6%	0.8%
7.5	0.9%	1.2%	1.7%	2.5%
8.0	2.8%	3.8%	5.4%	7.5%
8.5	8.5%	11.2%	15.3%	20.3%
9.0	22.8%	28.4%	36.3%	42.5%

Esta tabla muestra por qué el monitoreo continuo de NH3 es esencial: un pequeño aumento de pH puede multiplicar varias veces la concentración de amoníaco tóxico.

Fuentes de amoníaco en sistemas de acuicultura

Fuentes comunes de amoníaco que el NH3-100 ayuda a rastrear:

• Metabolismo de los peces: amoníaco excretado por branquias y orina (fuente principal)
• Alimento no consumido: el alimento en descomposición libera compuestos nitrogenados
• Organismos muertos: peces, algas y materia orgánica en descomposición
• Falla del biofiltro: alteración de las bacterias nitrificantes en sistemas RAS
• Sobrealimentación: el exceso de proteína aumenta la producción de amoníaco
• Sobrepoblación: una mayor densidad de biomasa aumenta la carga de amoníaco

Instalación y calibración

El NH3-100 está diseñado para monitoreo continuo en línea o verificaciones puntuales portátiles:

Montaje: sonda sumergible. Instale en una zona de flujo representativa, evitando zonas muertas y bolsas de aire. El sensor debe ubicarse donde el agua circule de forma natural junto a la membrana ISE.

Calibración: calibración de dos puntos con soluciones estándar de amoníaco. Calibre a concentraciones que abarquen su rango esperado. Recalibre cada 2-4 semanas según la aplicación. En ambientes de alta incrustación, se recomienda limpieza y calibración semanales.

Mantenimiento: limpie periódicamente la membrana ISE para evitar la acumulación de biopelícula. Inspeccione la membrana en busca de daños u obstrucciones. Reemplace la caperuza de membrana según el programa de mantenimiento.

Conectividad e integración

El NH3-100 admite salida dual para una integración flexible en el sistema:

RS485 Modbus RTU:

• Conecte a los controladores Agrinovo Omni Genesis o Exodus
• Bus multipunto (hasta 32 sensores por bus)
• Registros Modbus estándar para concentración de amoníaco y temperatura
• Compatible con SCADA, PLC y sistemas de puerta de enlace IoT

Salida RS485 Modbus RTU:

• Conexión directa a controladores tradicionales y registradores de datos
• Rango de salida escalable mapeado al rango de medición
• Configuraciones alimentadas por lazo o alimentadas externamente

Integración IoT:

• Combine con Omni Genesis/Exodus para monitoreo de amoníaco en la nube
• Configure alertas automáticas cuando el NH3 supere los umbrales seguros
• Registre datos históricos para análisis de tendencias y reportes regulatorios
• Active aireación, recambio de agua o ajustes de alimentación de forma automática

Monitoreo complementario

Para una gestión integral del ciclo del nitrógeno, combine el NH3-100 con:

• NH4-100: monitorea el amonio total para un seguimiento completo del nitrógeno
• Sensor de pH (PH-100): el pH afecta directamente la proporción NH3/NH4⁺
• Sensor de OD (DO-100): los niveles de oxígeno afectan la eficiencia de nitrificación
• Sonda de temperatura: la temperatura afecta tanto la toxicidad como la actividad bacteriana
• NO2-100 / NO3-100: rastree nitrito y nitrato para un monitoreo completo de la nitrificación