Avaliação de técnicas de colorimetria para quantificação de concentração aplicadas à engenharia química
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26244 |
Resumo: | 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. |
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2021-10-29T14:06:10Z2021-10-29T14:06:10Z2021-05-19BOFF, 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/1/26244Técnicas 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.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.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáFrancisco BeltraoEngenharia QuímicaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAColorimetriaArduino (Controlador programável)Imagens digitaisColorimetryArduino (Programmable controller)Digital imagesAvaliação de técnicas de colorimetria para quantificação de concentração aplicadas à engenharia químicaEvaluation of colorimetry techniques for concentration quantification applied to chemical engineeringinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisFrancisco BeltrãoSilveira, Wagner daSchmitz, Ana Paula de OliveiraRadtke, Jonas JoacirSilveira, Wagner daSchmitz, Ana Paula de OliveiraRadtke, Jonas JoacirBoff, Eduardo Cesarinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALavaliacaotecnicascolorimetria.pdfavaliacaotecnicascolorimetria.pdfapplication/pdf3154192http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26244/1/avaliacaotecnicascolorimetria.pdfb5787328790451f88fab3b5a971bc7caMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26244/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTavaliacaotecnicascolorimetria.pdf.txtavaliacaotecnicascolorimetria.pdf.txtExtracted texttext/plain122629http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26244/3/avaliacaotecnicascolorimetria.pdf.txt59496df8967ca7b7ece09ef7771c8fc6MD53THUMBNAILavaliacaotecnicascolorimetria.pdf.jpgavaliacaotecnicascolorimetria.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1211http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26244/4/avaliacaotecnicascolorimetria.pdf.jpg248121c3a70675f862486cc81d2cc11fMD541/262442021-10-30 03:05:44.146oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2021-10-30T06:05:44Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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