Publicação: Desenvolvimento de um dispositivo microfluídico a base de papel empregando um sensor RGB
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA
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Resumo
As análises colorimétricas são técnicas de análise química que utilizam a cor e a
variação de uma solução para determinar a concentração de uma determinada
espécie química. Estas análises podem ser realizadas utilizando diferentes tipos de
equipamentos, tais como espectrofotômetros e dispositivos microfluídicos, e são
amplamente utilizadas em diversas áreas, como a medicina, a indústria alimentícia e
a química ambiental. O presente trabalho foi baseado no desenvolvimento de um
dispositivo microfluídico a base de papel, para a obtenção de valores RGB (vermelho,
verde e azul) para medidas quantitativas. Uma plataforma de prototipagem eletrônica
de hardware livre chamada Arduino, usando um sensor de cor RGB TCS34725 foi
empregada na construção do dispositivo, visando a aplicação em amostras
ambientais. Com a construção deste dispositivo obteve-se um equipamento portátil e
de baixo custo. Foram realizados testes para verificar a resposta do sensor a soluções
coloridas, incluindo amarelo tartrazina, índigo, verde de bromocresol, vermelho
ponceau e fenolftaleína, obtendo valores de desvio padrão relativo (RSD) menores
que 3 %, enquanto a câmera apresentou resultados maiores quando comparado com
o sensor, estes estudos indicam que os resultados obtidos com o sensor apresentam
melhor precisão, comparado ao uso do smartphone. Após esta fase de testes, o
dispositivo proposto foi aplicado para a determinação de fluoreto em amostras de
água, com base na determinação espectrofotométrica indireta de fluoreto, conhecida
como o método SPADNS.
Abstract
Colorimetric analyses are chemical analysis techniques that use the color and variation
of a solution to determine the concentration of a specific chemical species. These
analyses can be performed using different types of equipment, such as
spectrophotometers and microfluidic devices, and are widely used in various fields,
such as medicine, the food industry, and environmental chemistry. The present study
was based on the development of a paper-based microfluidic device for obtaining RGB
(red, green, and blue) values for quantitative measurements. An open-source
hardware electronic prototyping platform called Arduino, using an RGB color sensor
TCS34725, was employed in the construction of the device, aiming at application in
environmental samples. With the construction of this device, a portable and low-cost
equipment was obtained. Tests were performed to verify the sensor's response to
colored solutions, including tartrazine yellow, indigo, bromocresol green, ponceau red,
and phenolphthalein, obtaining relative standard deviation (RSD) values less than 3
%, while the camera showed higher results when compared to the sensor. These
studies indicate that the results obtained with the sensor have better precision
compared to the use of smartphones. After this testing phase, the proposed device
was applied to the determination of fluoride in water samples, based on the indirect
spectrophotometric determination of fluoride, known as the SPADNS method.
Palavras-chave
Dispositivo microfluídico, Microfluidic device, RGB, RGB, Sensor, Sensor, Soluções coloridas, Color solutions, SPADNS, SPADNS
Citação
INÁCIO, Dayane Karine. Desenvolvimento de um dispositivo microfluídico a base de papel empregando um sensor RGB. 2023. 60 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.