Desenvolvimento de titulador gravimétrico

• Processo: 03/07873-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2004
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2006
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Kenneth Elmer Collins
• Beneficiário: Kenneth Elmer Collins
• Empresa: Tech Chrom Instrumentos Analíticos Ltda. - ME
• Bolsa(s) vinculada(s): 05/56300-6 - Desenvolvimento de titulador gravimétrico, BP.TT; 04/04427-0 - Desenvolvimento de titulador gravimétrico, BP.PIPE
• Assunto(s): Gravimetria
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Balanca | Bureta | Gravimetria | Potenciometria | Titulacao | Volumetria

Resumo

O titulador emprega uma bureta gravimétrica, que suporta alguns frascos com diferentes soluções titulantes ligados à cela de carga de uma balança eletrônica pelo fundo da mesma. A adição das soluções é controlada por válvulas eletromecânicas. O titulador executa análises potenciométricas, biamperométricas, espectrofotométricas, adição de padrão e preparação de soluções padronizadas. As principais vantagens do titulador gravimétrico são a ausência de erros causados tanto por diferenças de viscosidade das soluções como pela variação volumétrica por dilatação térmica, dispensando calibração de vidraria. O emprego de balança eletrônica permite determinações rápidas e automatizadas, controladas por um microcomputador, além de conferir reprodutibilidade e precisão não igualáveis por procedimentos volumétricos. O protótipo testado consiste de uma estrutura metálica de suporte, com um sensor capacitivo instalado em sua parte superior e opera com capacidade de carga de 100 gramas e sensibilidade de 1 miligrama. Um braço mecânico liga o sensor a uma plataforma suspensa com os frascos de solução, fabricados em teflon. Os frascos apresentam, em sua base, um orifício de admissão de ar para compensar a entrada ou saída de solução por tubos capilares conectados a válvulas de três vias. A posição de saída normalmente aberta das válvulas é ligada por capilares a válvulas de duas vias conectadas aos reservatórios externos. Quando uma válvula de duas vias é ligada, a solução correspondente flui do reservatório para o frasco suspenso, enchendo-o. Quando uma válvula de três vias é ligada, a solução contida no respectivo frasco suspenso é liberada, por gravidade, para o frasco de reação por meio de tubos capilares. A massa transferida é monitorada pelo sensor gravimétrico e toda a operação é controlada por software. Os frascos internos têm o nível inferior de solução monitorado por sensores ópticos e se enchem automaticamente. O nível superior é controlado em função da massa de solução admitida. A comunicação do titulador com o microcomputador é feita por uma interface serial RS232. A análise gravimétrica automatizada, proposta neste projeto, encontra concorrência na análise volumétrica, automatizada ou manual. A técnica gravimétrica tem a vantagem de não depender dos efeitos térmicos de dilatação de volume, alteração de concentração e de viscosidade, nem de procedimentos demorados de aferição. A balança analítica digital, ligada ao microcomputador, permite a substituição das técnicas volumétricas por gravimétricas, sem as desvantagens citadas. A redução drástica de tempo e consumo de reagentes proporcionada pelo uso do titulador gravimétrico e a racionalização operacional oferecida pela análise automatizada contribuem para a amortização rápida de seu custo. A popularização da gravimetria automatizada depende apenas da disponibilidade comercial do equipamento. (AU)