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Tipo: Dissertação
Título: Desenvolvimento de um fotômetro LED-Vis portátil e microcontrolado por Arduino
Título(s) alternativo(s): Development of a LED-Vis photometer with a portable and Arduino microcontroller
Autor(es): Pontes, Aline Santos de
Primeiro Orientador: Silva, Edvan Cirino da
Resumo: Um fotômetro portátil e de baixo custo é proposto neste trabalho. Esse instrumento utiliza um diodo emissor de luz (LED-Light Emitting Diode) tricolor como fonte de radiação nos comprimentos de onda do máximo de emissão de 480 (azul), 534 (verde) e 630 nm (vermelho). Além disso, emprega um fototransistor com sensibilidade espectral na região do visível como fototransdutor, bem como um microcontrolador Arduino como unidade de controle. Seu desempenho analítico foi avaliado por meio de análises quantitativas baseadas em curvas analíticas, cujos modelos foram validados por meio da Análise de Variância (ANOVA). O instrumento foi aplicado à determinação do corante amarelo crepúsculo em amostras de refrigerantes e bebidas energéticas e de permanganato de potássio em amostras de medicamentos. Para fins de comparação, um espectrofotômetro comercial foi empregado para construir as curvas analíticas do instrumento de referência. Aplicando o teste t-emparelhado ao nível de 95% de confiança para os resultados de concentração obtidos com os dois instrumentos, observa-se que não houve diferença estatisticamente significativa. Ademais, resultados precisos nas estimativas das concentrações dos analitos foram obtidos sendo atestado pelo baixo desvio padrão relativo conjunto de 0,2 e 0,5%, respetivamente, para o corante e permanganato. O fotômetro proposto pode ser uma alternativa economicamente viável para análises espectrométricas, sobretudo, em laboratórios de ensino com poucos recursos financeiros e carentes de pessoal altamente qualificado.
Abstract: A portable and low-cost photometer is proposed in this work. The instrument uses a tri-color light emitting diode (LED) as its radiation source in maximum emission wavelengths of 480 (blue), 534 (green) and 630 nm (red). It employs a phototransistor with spectral sensitivity in the visible region, as well as an Arduino microcontroller. Its analytical performance was evaluated by means of quantitative analysis (analytical curves), whose models were validated by analysis of variance (ANOVA). The instrument was applied to determine sunset yellow dye in energy drinks and sodas, and potassium permanganate pills. For comparison purposes, a commercial spectrophotometer was used to construct the calibration curves for the reference method. Applying the paired t-test at a 95 % confidence level for the concentration results obtained with the two instruments, we observed no statistically significant difference. Furthermore, accurate concentration estimates were obtained for the analytes as confirmed by the low relative standard deviation range of 0.2 and 0.5%, respectively, for both the dye and the permanganate. The proposed photometer might be an economically viable alternative to spectroscopic analysis, especially in teaching laboratories with limited financial resources or lacking in highly qualified personnel.
Palavras-chave: Fotômetro de LED-RGB
Microcontrolador Arduino
Corante alimentício
Permanganato de potássio
Photometer tri-color LED
Arduino microcontroller
Food coloring
Potassium permanganate
CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal da Paraí­ba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: PONTES, Aline Santos de. Desenvolvimento de um fotômetro LED-Vis portátil e microcontrolado por Arduino. 2014. 95 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2014.
Tipo de Acesso: Acesso aberto
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/7136
Data do documento: 28-Abr-2014
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química

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