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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-4980-104X
Tipo do documento: Trabalho de Conclusão de Curso
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Desenvolvimento de sensor portátil para monitoramento de ozônio gasoso utilizando µPADs, impressão 3D e smartphones
Título(s) alternativo(s): Portable sensor development for gas ozone monitoring using µPADS, 3D printing and smartphones
Autor(es): Freitas, Caroline Silva de
Primeiro orientador: Petruci, João Flávio da Silveira
Primeiro membro da banca: Carbone, Samara
Segundo membro da banca: Nossol, Arlene Bispo dos Santos
Resumo: O ozônio é um gás considerado como um poluente atmosférico e apresenta um grande potencial oxidante e odor característico. Por apresentar um alto valor oxidante (Eº=2,07 V), ele tem sido utilizado em diversos procedimentos, como limpeza de piscinas, purificação de ambientes, tratamentos estéticos e dentários. É uma molécula extremamente reativa, combinando-se facilmente com diversas substâncias presentes no ar, sendo responsável pelo início de diversas reações de oxidação e processos fotolíticos. A exposição prolongada dos seres humanos ao ozônio pode ser extremamente tóxica, ocasionando diversos problemas respiratórios e até mesmo câncer. Dentro deste contexto, o monitoramento da qualidade do ar e desenvolvimento de métodos analíticos que permitam a determinação da concentração de ozônio gasoso é de extrema importância. Baseado nisso o presente trabalho tem como objetivo desenvolver um sensor portátil e de baixo custo para monitoramento da concentração de ozônio gasoso utilizando reações colorimétricas em papel e amostragem passiva em período de 6 horas. Foi realizada a proposta de utilização de smartphones, scanner, dispositivos microfluidicos em papel (µPADs) e recursos de uma impressora 3D para construção de uma plataforma que permita a elaboração do sensor.O método químico para determinação é baseado na reação de ozonólise entre o O3 e o corante índigotrissulfonado (ITS) que resulta na diminuição da coloração azul do reagente. Utilizou-se 20 µL de ITS em um µPAD de diâmetro 20 mm. A imagem digital do µPAD foi obtida e as informações de cores foram extraídas utilizando o modelo RGB. Nas condições otimizadas, obteve-se uma relação linear na faixa de concentração de índigo de 10 a 5x10-3mmol L-1. A plataforma sensora foi aplicada no monitoramento de ozônio troposférico na região do Instituto de Química da Universidade Federal de Uberlândia no mês de novembro de 2019.
Abstract: Ozone is a gas considerate as an atmospheric pollutant and also shows a high value of oxidation potential and characteristic odor. Because of its high oxidation potential (Eº = 2.07 V) he has been used on many proceedings such as swimming pool cleaning, environment purification, aesthetic and teeth treatments. It is an extremely reactive molecule, easily combined with various airborne substances, and is responsible for initiating various oxidation reactions and photolytic processes. A long period of exposure to the Ozone can be extremely toxic for humans, which leads to several of breathing problems and even cancer. Within this context, the monitoring of air quality and the development of analytical methods to determine the concentration of gaseous ozone is an extreme important. So based on that, this eventual written task come up with a purpose of devolping a portable and low cost sensor to monitor the concentration of gaseous ozone using colorimetric reactions involving paper and passive sampling in a estimated period of 6 hours. It was proposed the use of smartphones, scanner, paper microfluidic devices (µPADs) and resources of a 3D printer to build a platform that allows the elaboration of the sensor. The chemical method for determination is based on the ozonolysis reaction between O3 and trissulfonate indigo dye (PTI) which results in a decrease in the blue color of the reagent. It has been utilized 20 µL of PTI in an µPAD whose diameter is 20 mm. The µPAD digital image was obtained and the color information was extracted using the RGB model. In this optimized conditions, was gathered a linear relation on the 10 mmol L -1 to 5x10-3mmol L-1 indigo concentration zone. The sensing platform was applied in the monitoring of tropospheric ozone in the region of the Institute of Chemistry of the Federal University of Uberlândia in November of 2019.
Palavras-chave: Ozônio
Ozonium
Índigo trissulfonado
Trissulfonate indigo
µPADs
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Referência: FREITAS, Caroline Silva de. Desenvolvimento de sensor portátil para monitoramento de ozônio gasoso utilizando µPADs, impressão 3D e smartphones. 2019. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/28379
Data de defesa: 16-Dez-2019
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