Mini-titulador automático com uso de microbomba piezoelétrica e detecção por imagens digitais

Abstract

Um mini-titulador automático foi construído a partir de uma microbomba piezoelétrica, um agitador magnético (lab-made) e um microcontrolador Arduino-nano operado via bluetooth com um smartphone. A partir de um aplicativo lab-made, todos os procedimentos de análises foram avaliados para a determinação da acidez de vinagres e da dureza de águas minerais empregando-se os indicadores colorimétricos fenolftaleína e negro de eriocromo-T, respectivamente. No instrumento proposto, a câmera digital atua como um detector, de modo que o sinal RGB de regiões específicas do titulador é monitorado durante a titulação, sendo necessária a construção de um ambiente de luminosidade controlada. A determinação do volume de titulante necessária para alcançar o ponto final foi baseada no tempo de acionamento e na vazão proporcionada pela microbomba piezoelétrica. Estudos mostraram que a referida bomba mantém uma vazão constante de 1,740 mL/min, a qual foi usada como referência para os cálculos. Para a determinação da acidez de vinagres, a primeira derivada da componente G de RGB foi utilizada como parâmetro na verificação do ponto final, proporcionando precisões entre 0,80 % a 1,95 %. Para todas as amostras de vinagre analisadas (três), não foram observadas diferenças significativas nos teores de acidez, ao um nível de confiança de 95 %, na comparação dos resultados obtidos pelo método proposto e com o método clássico de referência. Para a determinação da dureza de águas minerais, a intersecção dos sinais para componente R e G (R – G = 0) foi o parâmetro utilizado para verificação do ponto final, proporcionando precisões de 1,75 % a 5,72 %. Para as cinco amostras analisadas, não foram observadas diferenças significativas ao nível de confiança de 95 % para as medidas realizadas com método proposto e o método clássico empregado como referência. Em relação ao método clássico, o método proposto tem a vantagem de realizar as determinações em menor tempo (cerca de um minuto), elimina a subjetividade do ponto final, não requer a presença do operador durante a análise e reduz drasticamente o consumo de reagentes e geração de resíduos, contemplando assim o conceito de química verde.