Titular automático controlado por arduino® uno

Abstract

Atualmente um dos mais utilizados métodos da Química Analítica nas indústrias é a titulação ou volumetria, que se trata de uma técnica para descobrir a concentração de uma determinada substância em uma amostra. Porém, a titulação clássica, que consiste em identificar a alteração de cor da solução a partir do uso de um indicador, acaba não sendo tão acessível para alguns químicos com limitações físicas ou visuais. Por essa razão, este trabalho descreve o desenvolvimento de um equipamento de titulação automatizada de baixo custo utilizando uma bomba peristáltica, controlado por um Arduino® Uno que comanda e analisa o processo da titulação por meio de um sensor de cor. Foram realizados diversos testes para verificar a vazão da bomba peristáltica e posteriormente calibrar o sensor de cor para a titulação de neutralização utilizando o indicador fenolftaleína. Os resultados foram comparados com a titulação clássica, não apresentando diferenças estatisticamente significativas para o processo de titulação, com aplicação do teste t pareado a 95% de confiança. O método proposto obteve precisão confirmada pelos valores de desvio padrão relativos inferiores a 1% para padronização do titulante e 1,3% para titulação e pelos valores de erro relativo inferior a 3,4% para padronização do titulante e -0,7% para titulação.

One of the most used methods of Analytical Chemistry in industries today is titration or volumetry, which is a technique to discover the concentration of a given substance in a sample. However, the classic titration, which consists of identifying the change in color of the solution using an indicator, ends up not being so accessible for some chemists with physical or visual limitations. For this reason, this work describes the development of a low-cost automated titration device using a peristaltic pump, controlled by an Arduino® Uno that commands and analyzes the titration process through a color sensor. Several tests were carried out to verify the flow of the peristaltic pump and later calibrate the color sensor for the neutralization titration using the phenolphthalein indicator. The results were compared with the classic titration, showing no statistically significant differences for the titration process, with the application of the paired t test at 95% confidence. The proposed method achieved accuracy confirmed by relative standard deviation values lower than 1% for titrant standardization and 1.3% for titration, also for relative error values of less than 3.4% for standardization of the titrant and -0.7% for titration.