• Document: DESENVOLVIMENTO E CALIBRAÇÃO DE SENSOR DE MEDIDA DE PH COM PLATAFORMA ARDUÍNO PARA EMPREGO EM ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO
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VIII Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental Campo Grande/MS – 27 a 30/11/2017 DESENVOLVIMENTO E CALIBRAÇÃO DE SENSOR DE MEDIDA DE PH COM PLATAFORMA ARDUÍNO PARA EMPREGO EM ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO Lucas Fernandes Camelo (*), Filipe Rafael de Freitas, Valcimar Silva de Andrade * Instituto Federal de Minas Gerais - Campus Governador Valadares, lucascamelofernandes@gmail.com RESUMO Neste presente trabalho é apresenta uma proposta de construção de sensor de medida de pH (pHmetro) baseado em plataforma open source e de baixo custo, utilizando como microcontrolador Arduíno. Tal sistema foi construído de modo a ser empregado na medida de pH do esgoto, variável importante a ser monitorada em sistemas de tratamento. De modo específico é importante ressaltar que o protótipo foi desenvolvido como trabalho de conclusão de curso técnico em meio ambiente, onde vislumbrou-se estudar a questão da instrumentação para medida de pH e desenvolver aparato de baixo custo para esse fim. Do ponto de vista metodológico o trabalho passou pelas seguintes etapas: breve revisão bibliográfica, montagem do pHmetro, criação do código fonte para operação do sensor, calibração e testes de funcionamento. Para calibrar e averiguar o funcionamento do pHmetro construído, foram feitos procedimentos experimentais em soluções padrão obtidas comercialmente. Os testes de funcionamento envolveram soluções e substâncias diversas, foram medidos seus respectivos pHs e os valores foram comparados com resultados de um pHmetro comercial já calibrado. Os resultados mostraram que o instrumento possui capacidade de medir o pH de amostras de esgoto, assim como de outras substâncias, com erro relativo abaixo de 1%. O valor total do sensor desenvolvido foi estimado em R$ 300,00, enquanto um pHmetro comercial gira em torno de R$ 2700,00 (modelo mais simples). O projeto deverá, em trabalhos futuros, ser aprimorado para uso intensivo em práticas laboratoriais e de campo, evitando o emprego de equipamento comercial em atividades mais simples. Também se vislumbra uma atividade prática sobre o funcionamento de um pHmetro, como forma de fazer assentar esse importante conceito e o entendimento dos princípios de funcionamento deste tipo de sensor. PALAVRAS-CHAVE: Medida de pH, Arduíno, Instrumentação e Meio Ambiente INTRODUÇÃO Em 1909, Søren Peder Lauritz Sørensen, definiu o pH como o logaritmo do inverso da concentração hidrogeniônica [H+], de uma solução aquosa, em termos matemáticos: pH = log (1) [ ] Considerando a existência do equilíbrio: H O ⟷H + OH (2) E partindo do princípio que, a 25° C, se verifica a seguinte relação entre as concentração hidrogeniônica e o a constante de dissociação da água (K á ): Ká = 1.0 x10 = [H ] [OH ] (3) Desta forma temos que em "água pura" [H ] = [OH ] = 10 mol dm ou seja, pH = 7,0, ou pH de neutralidade. A escala varia então de 0,0 (mais ácido) a 14,0 (mais básico). Atualmente, existem pequenos aparelhos portáteis nomeados como pHmetros que servem como principal indicador deste potencial, que rapidamente após sua determinação dispõe em um visor um número indicando o valor do pH da solução utilizada no teste. Basicamente este instrumento utiliza uma sonda chamada eletrodo de vidro, que ao ser submergida na solução em teste cria uma diferença de potencial elétrico correlacionada com a concentração hidrogeniônica, permitindo, através do correto tratamento deste sinal de tensão a medida do valor do pH naquela solução. Cabe lembrar que também há uma certa dependência desta concentração com a temperatura, por isso a medida do pH deve ser acompanhada pela medida de temperatura. Do ponto de vista prático a medição do pH é uma análise utilizada mundialmente em laboratórios químicos, bioquímicos, hospitalares e industriais, dada sua grande importância no campo da química, pois é uma forma de garantir e controlar a qualidade de determinados produtos, pois várias reações químicas ocorrem dentro de uma IBEAS – Instituto Brasileiro de Estudos Ambientais 1 VIII Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental Campo Grande/MS – 27 a 30/11/2017 determinada faixa de pH específico, o que permite o seu controle. Isso é fundamental para evitar alguns tipos de problemas relacionados à alterações de pH, em especial, o funcionamento de Estações de Tratamento de Esgoto (ETE). O correto monitoramento do parâmetro pH durante o tratamento de esgoto, tanto no momento de entrada quanto na saída de ETE, garante o retorno do esgoto tr

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