Desenvolvimento de um sistema instrumentado para monitoramento e ajuste do pH

Abstract

A determinação do pH, grau de acidez ou de alcalinidade, é uma das técnicas analíticas mais realizadas em laboratórios de controle de qualidade de indústrias químicas, de alimentos, bebidas, cosméticas, farmacêuticas, em laboratórios de pesquisa, de análises clínicas, na biotecnologia e no controle da preservação do meio ambiente. O objetivo deste trabalho é desenvolver um sistema capaz de monitorar o pH de soluções aquosas e ajustá-lo por meio da injeção de soluções ácidas ou básicas. Esse sistema é composto por um eletrodo de pH de modelo SC-09 da Sensorglass para monitoramento acoplado a um medidor de pH desenvolvido e um circuito para compensação do pH pela variação da temperatura. O processamento do sinal condicionado é realizado utilizando-se o microprocessador ATMEGA 328P-PU. A calibração do instrumento é realizada nos pontos de 4,00, 7,00 e 10,00 pH por meio de soluções tampão. Após ter calibrado o medidor, passadas 17 horas, verificou-se uma variação de apenas −0,2 𝑝𝐻 na medição efetuada, o que garante a robustez do sistema de calibração. Por meio dos resultados obtidos, verificou-se que o circuito de compensação do pH pela variação da temperatura é desprezível, devido à baixa resolução do equipamento.

The determination of pH , acidity or alkalinity , is one of the analytical techniques most commonly performed in quality control laboratories in the chemical, food, beverage, cosmetic, pharmaceutical, in research laboratories, clinical analysis, biotechnology and in controlling of the preservation of the environment. The objective of this work is to develop a system to monitor the pH of aqueous solutions and adjust it by injecting acidic or basic solutions. This system consists of a pH electrode SC- 09 Sensorglass coupled model for monitoring a pH meter developed and a pH compensating circuit for the temperature variation. The conditioned signal processing is performed using the microprocessor ATMEGA 328P-PU. The instrument calibration is performed at the points of 4.00, 7.00 and 10.00 pH with buffer solutions. After calibrating the meter, passed 17 hours, there was only a −0.2 𝑝𝐻 variation in the measurement performed, which ensures the robustness of the calibration system. Through the obtained results, it was found that the pH of the compensation circuit by the temperature variation is negligible due to the low resolution of the equipment.