Desenvolvimento de equipamento miniaturizado baseado mudança de propriedade óptica e gerenciamento por hardware livre para determinação de gases minoritários presente na atmosfera

Resumo

A determinação de gases reativos in situ é um desafio para a química analítica. Isto porque nem sempre existe ponto de energia disponível para instalações de equipamentos de amostragens e determinação, ou ainda porque os equipamentos existentes são pesados ou grandes de difícil manipulação no campo. Uma solução possível é o desenvolvimento de equipamento miniaturizado tanto para as etapas de amostragem e determinação do analito, funcionando à bateria. Sob o aspecto analítico, a determinação de microvolumes é factível e já utilizada em vários procedimentos de analise. Já o procedimento de amostragem utilizando microvolume, ainda pouco explorado, apresenta a vantagem de requerer menor do tempo de amostragem para se obter concentração detectável do analito. Neste projeto pretendemos desenvolver métodos para gases reativos buscando explorar amostragens utilizando microamostradores acoplados a dispositivos eletrônicos que possibilitem a determinação in situ. Serão feitas montagens de equipamentos utilizando peças adquiridas e adaptadas no comercio. O gerenciamento dos procedimentos de amostragem e determinação será feito com controladores automatizados utilizando hardware livre. Na etapa de amostragem serão utilizadas técnicas de coletas ou reação química utilizando microvolume contendo uma solução reativa. A amostra deve ser passível de sofrer transformação, resultando em solução com atividade óptica (absorbância, refletância, fluorescência etc) que pode ser medida e quantificada. Para a detecção e quantificação do sinal analítico serão construídos sistemas simples de quantificação utilizando fotodetector ou mesmo digitalização de imagens usando LED como fonte de luz. O sensor de imagem ou de intensidade de luz será ligado a microcontrolador "arduino" para aquisição do sinal analítico. Para o desenvolvimento da parte mecânica e computacional, visando a automação do sistema, pretende-se utilizar também plataformas com microcontroladores "arduino". O "firmware" será o "open-source Arduino Software (IDE)", o interpretador de comandos de código aberto mais utilizado em projetos DIY (do it your self). Esperamos ao final do projeto propor um protótipo atrelado as facilidades de projetos DIY, para determinação e monitoramento de gases poluentes in situ. Inicialmente utilizaremos como gases NO2 e NO para o desenvolvimento inicial do projeto. Posteriormente outros gases serão avaliados. (AU)