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Avaliação de técnicas de colorimetria para quantificação de concentração aplicadas à engenharia química

Colorimetric techniques have shown great development in recent decades due to the miniaturization of instruments and the expansion of programming languages. Different systems have been proposed to correlate some physical quantity with color, increasing the possibility of new techniques over those al...

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Autor principal:	Boff, Eduardo Cesar
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2021
Assuntos:	Colorimetria Arduino (Controlador programável) Imagens digitais Colorimetry Arduino (Programmable controller) Digital images CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26244
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id	riut-1-26244
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spelling	riut-1-262442021-10-30T06:05:44Z Avaliação de técnicas de colorimetria para quantificação de concentração aplicadas à engenharia química Evaluation of colorimetry techniques for concentration quantification applied to chemical engineering Boff, Eduardo Cesar Silveira, Wagner da Schmitz, Ana Paula de Oliveira Radtke, Jonas Joacir Silveira, Wagner da Schmitz, Ana Paula de Oliveira Radtke, Jonas Joacir Colorimetria Arduino (Controlador programável) Imagens digitais Colorimetry Arduino (Programmable controller) Digital images CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA Colorimetric techniques have shown great development in recent decades due to the miniaturization of instruments and the expansion of programming languages. Different systems have been proposed to correlate some physical quantity with color, increasing the possibility of new techniques over those already existing in certain situations. This work proposes the application of the gray scale mathematical model and another derived from it for correlation with the concentration of different solutions with colored analytes. Several colors were evaluated in the RGB system by a color sensor compatible with Arduino, by a cell phone camera, and by a webcam associated with an algorithm in the Python programming language. All correlations were compared with UV-VIS spectrophotometry, with the standard deviations, advantages, disadvantages, and limitations of each one. Considering the color and model with the best experimental correlation, it was used for the analysis of determination of residence time (DTR) in CSTR and PFR reactors at two different flow rates, and also compared with UV-VIS spectrophotometry. For grayscale adjustments, each color in each methodology presented a necessary correlation. For the proposed model, all colors were able to be represented, considering the evaluated concentration range. For DTR, assessed both by UV-VIS spectrophotometry and by the best fit model for tracer color, it is concluded that the reactors showed dead volume, even with significant differences between the time calculated by both methodologies. Técnicas colorimétricas têm apresentado grande desenvolvimento nas últimas décadas devido a miniaturização de instrumentos e expansão das linguagens de programação. Diferentes sistemas têm sido propostos para correlacionar alguma grandeza física com a cor, incrementando a possibilidade de novas técnicas sobre as já existentes em determinadas situações. Este trabalho propõe a aplicação do modelo matemático de escala de cinza e outro derivado deste para correlação com a concentração de diversas soluções com analitos coloridos. Diversas cores foram avaliadas no sistema RGB por sensor de cor compatível com Arduino, por câmera de celular, e por webcam associada a algoritmo em linguagem de programação Python. Todos as correlações foram comparadas com a espectrofotometria UV-VIS, com os desvios-padrão, vantagem, desvantagens, e limitações de cada uma. Considerando a cor e modelo de melhor correlação experimental, este foi utilizado para a análise de determinação do tempo de residência (DTR) em reatores CSTR e PFR em duas vazões distintas, e também comparados com a espectrofotometria UV-VIS. Para os ajustes em escala de cinza, cada cor em cada metodologia apresentou uma correlação necessário. Para o modelo proposto, todas as cores conseguiram ser representadas, considerando o intervalo de concentração avaliada. Para a DTR, avaliada tanto por espectrofotometria UV-VIS quanto pelo modelo de melhor ajuste para cor do traçador conclui-se que os reatores apresentaram volume morto, mesmo com diferenças significativas entre o tempo calculado por ambas as metodologias. 2021-10-29T14:06:10Z 2021-10-29T14:06:10Z 2021-05-19 bachelorThesis BOFF, Eduardo Cesar. Avaliação de técnicas de colorimetria para quantificação de concentração aplicadas à engenharia química. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26244 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Francisco Beltrao Brasil Engenharia Química UTFPR
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Avaliação de técnicas de colorimetria para quantificação de concentração aplicadas à engenharia química

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