Restauração e interfaceamento de um monocromador de rede móvel para utilização em atividades de ensino de instrumentação analític

Abstract

Este trabalho visa a restauração e reutilização de um monocromador de rede de difração móvel para emprego no laboratório de ensino de instrumentação analítica do Instituto de Química da Universidade de Brasília. Muitos instrumentos analíticos, como os espectrofotômetros para medidas de absorção molecular na região do visível, sofreram transformações significativas nos últimos anos e acabaram sendo substituídos por instrumentos mais modernos e eficientes. Entretanto, equipamentos antigos podem auxiliar no ensino dos fenômenos físico-químicos envolvidos em uma análise, além de colaborar para a compreensão do funcionamento do próprio instrumento, uma vez que, por estarem em desuso, podem ser abertos e explorados internamente para visualização de seus componentes. De fato, o laboratório de ensino de química analítica do IQ-UnB dispõe de um monocromador que permite a movimentação manual da rede de difração e o ajuste das fendas de entrada e saída de radiação, além da visualização da radiação dispersa com seus diferentes comprimentos de onda na região visível. Contudo, a obtenção de um espectro a partir deste monocromador é dificultada, pois há a necessidade de aquisição das respostas de intensidade de luz para cada comprimento de onda de maneira manual e individual, já que o equipamento é antigo e não permite a comunicação com um computador. Considerando estes aspectos, no presente projeto de TCC foi utilizado um microcontrolador Arduino UNO ® para permitir a comunicação do equipamento com um smartphone. Um motor de passos foi acoplado ao mecanismo de movimentação da rede de difração, permitindo estabelecer uma relação entre a posição da rede, e seu comprimento de onda projetado na fenda de saída, com a quantidade de passos dada pelo motor, o que possibilitou a aquisição de espectros de maneira automática. Estudos realizados com soluções de KMnO4 mostraram que espectros com resolução de 1,0 nm podem ser obtidos na faixa de 430 nm a 630 nm de maneira eficiente e os resultados se assemelham àqueles obtidos com um instrumento comercial de rede fixa e arranjo de diodos.