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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36885| Título: | Desenvolvimento de um espectrômetro de absorção molecular no visível utilizando smartphone e materiais de baixo custo: construção, validação e aplicação |
| Título(s) alternativo(s): | Development of a molecular absorption spectrometer in the visible using smartphone and low-cost materials: construction, validation and application |
| Autor(es): | Suyama, Gabrielle Arisa |
| Orientador(es): | Morés, Silvane |
| Palavras-chave: | Análise espectral - Instrumentos Difração Smartphones Spectrum analysis - Instruments Difration Smartphones |
| Data do documento: | 11-Out-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | SUYAMA, Gabrielle Arisa. Desenvolvimento de um espectrômetro de absorção molecular no visível utilizando smartphone e materiais de baixo custo: construção, validação e aplicação. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2024. |
| Resumo: | A espectrometria realiza a medição dos comprimentos de onda para determinar o quanto de radiação uma espécie química absorveu ou emitiu e, consequentemente, podendo determinar a concentração dessa espécie em uma amostra. O seu uso é muito vasto e, apesar dos espectrofotômetros serem eficientes, são relativamente caros e pesados, o que oferece limitações para seu uso. Assim, foi proposto o desenvolvimento de um aparato de espectrometria que se apresentasse como um método analítico simples e portátil. A construção deste dispositivo foi otimizada, alcançando os melhores resultados ao adotar uma porta-cubeta de formato retangular com interior de cor parda. A configuração ideal foi obtida com uma distância de 0,0 cm entre a câmera do celular e a cubeta da amostra, e uma distância de 30,0 cm entre a porta-cubeta e o fundo, sem diferença significativa quando utilizada a distância de 20,0 cm. A luz ambiente foi utilizada como fonte de iluminação, e o fundo da porta-cubeta, de cor complementar à da amostra, utilizado foi o fundo reto. A validação do dispositivo foi realizada considerando critérios de linearidade, sensibilidade, limite de detecção e quantificação, precisão e exatidão. Para a etapa de validação, obteve-se sensitividade de 0,0069 L.mg-1, LD de 1,2 mg.L-1 e LQ de 3,5 mg.L-1 para o aparato, enquanto que para o equipamento comercial os valores obtidos foram sensitividade de 0,0178 L.mg-1, LD de 0,6 mg.L-1 e LQ de 1,9 mg.L-1. Esses parâmetros foram comparados com os valores obtidos por equipamentos comerciais, apresentando valores dentro dos estabelecido na literatura, embora inferiores aos obtidos quando utilizado o espectrofotômetro comercial. O aparato proposto foi capaz de realizar as medidas com precisão ao ser testado para análises de dois roteiros de aplicação propostos. Com isso, ele se mostrou uma excelente alternativa para o espectrofotômetro comercial em termos de custo, transporte, facilidade de uso e disponibilidade. |
| Abstract: | Spectrometry measures the wavelengths of radiation, allowing for analysis to determine how much radiation a chemical species has absorbed or emitted and, consequently, determine the concentration of its sample. Their use is extensive and, despite being efficient, they are relatively expensive and heavy, which poses limitations to their use. Thus, in this work, it was proposed the development of a spectrometry apparatus that would present itself as a simple and efficient analytical method. The construction of this device has been optimized, achieving the best results by adopting a rectangular cuvette holder with a brown interior. The ideal configuration was obtained with a distance of 0.0 cm between the smartphone camera and the sample cuvette and a distance of 30.0 cm between the cuvette holder and the card paper background, with no significant difference when using a distance of 20.0 cm. The ambient light was used as an illumination source, and the card paper background, with a complementary color to that of the sample, could be flat or curved. Validation of the device was carried out considering criteria of linearity, sensitivity, limit of detection and quantification, precision, and accuracy. For the validation step, a sensitivity of 0.0069 L.mg-1, a detection limit (DL) of 1.2 mg.L-1, and a quantification limit (QL) of 3.5 mg.L-1 were obtained for the device, while for the commercial equipment, the values obtained were a sensitivity of 0.0178 L.mg-1, a DL of 0.6 mg.L-1, and a QL of 1.9 mg.L-1.These parameters were compared with values obtained by already established and validated commercial equipment, having values within those established in the literature despite being lower than those obtained using commercial equipment. The proposed equipment was able to perform the measurements accurately when tested for analysis of two application scripts proposed for the device. As a result, it proved to be an excellent alternative to the commercial spectrometer in terms of cost, transportation, ease of use, and availability. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36885 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Química |
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