Sistema electrónico para la detección de explosivos mediante técnicas electroquímicas

Abstract

La contaminación del agua y del suelo en medios naturales es uno de los grandes problemas de la sociedad actual. En este sentido es especialmente importante el control de la contaminación producida por sustancias tóxicas, como las utilizadas en las industrias de fabricación de explosivos. Una de las sustancias explosivas más utilizadas a nivel mundial, es el 2,4,6-Trinitrotolueno (TNT). Este compuesto es ampliamente conocido como agente tóxico, mutágeno y cancerígeno y se encuentra clasificado por la Environmental Protection Agency (EPA) como contaminante prioritario. Por tanto, la detección de TNT mediante métodos económicos, rápidos y efectivos se hace necesaria, debido a que los existentes en la actualidad no son todo lo económicos y efectivos que debieran. Debido a esto, el objetivo del trabajo fin de máster, es el de diseño, implementación y validación de un sistema de lengua electrónica portátil y de medición rápida, basada en la técnica de voltametría de pulsos, para la detección de TNT en medio acuoso. El compuesto a detectar es el 2,4,6-Trinitrotolueno disuelto en un disolvente orgánico (acetonitrilo) a distintas concentraciones. El sistema de lengua electrónica consta de un equipo electrónico capaz de realizar medidas de voltametría de pulsos de corriente muestreada y de electrodos de metales nobles y no nobles. Esta técnica electroquímica ha mostrado excelentes resultados en el campo del análisis químico, de la calidad de alimentos y de las medidas medioambientales. Los datos obtenidos han sido estudiados mediante análisis de componentes principales (PCA), análisis por regresión por mínimos cuadrados (PLS) y redes neuronales concretamente Self-Organized Maps (SOM) y Multilayer FeedForward Neural Network (MLFN). Se pretende la obtención del algoritmo de red neuronal para su posterior incorporación en el microcontrolador del equipo con el fin de obtener un sistema portátil e inteligente para la detección de TNT.