Sistema de electropulido automático para lenguas electrónicas voltamétricas aplicadas a la monitorización de la calidad del agua en plantas depuradoras de aguas residuales

Abstract

Al conjunto de herramientas de análisis multivariante y una agrupación de sensores con sensibilidad cruzada se lo denomina lengua electrónica, puesto que inicialmente fueron creadas para mimetizar el sentido del gusto. En la actualidad su aplicación ha llegado a convertirse en una herramienta de gran importancia en el análisis químico, por ser una alternativa económica y rápida en predicciones de niveles de concentración en diversas aplicaciones, así como en parámetros de control para plantas depuradoras de aguas residuales. Existen diversos tipos de lenguas electrónicas (potenciométricas, impedimétricas, voltametrícas, ópticas, etc.). El presente Trabajo Final de Master se centra en las lenguas electrónicas voltamétricas y, en concreto, en el proceso de limpieza de los electrodos. Para este tipo de sistemas, en el proceso de medición se aplica un potencial a los electrodos de trabajo que da lugar a procesos que modifican sus superficies. Los cambios en la superficie de los electrodos de trabajo producen desviaciones en los datos obtenidos. Esta contaminación de la lengua electrónica, depende de muchos factores; uno de los más importante es la naturaleza de la muestra. Si bien para disoluciones simples este problema no es crítico, en disoluciones con compuestos más complejos se convierte en un problema serio. Por consiguiente, se propone realizar un pulido electroquímico para lenguas electrónicas Voltamétricas, evitando el tedioso pulido manual y dificilmente automatizable. Para llevar a cabo el electropulido, se diseña e implementa un módulo automático, cuya función, es el ingreso de las muestras o la sustancia de limpieza, hacia la celda de medida. La lógica de control de dicho módulo, se efectúa por medio de un microcontrolador, cuyo programa fue realizado en MpLab IDE. De igual modo, la elaboración de una Interfaz Gráfica de Usuario, que establezca una comunicación con el mecanismo de control de ingreso y salida de las sustancias y con el equipo de medida existente (FraPlusMini). La aplicación será elaborada mediante Visual Studio 2012. Además, se requiere la determinación de un patrón de pulsos que permita recuperar la superficie del electrodo. Dicho patrón puede ser determinado por un estudio experimental que consume un periodo de tiempo considerable. Aunque el estudio completo no se incluye en este trabajo, se desarrolló una versión preliminar de los patrones de limpieza de los electrodos de Rh y Ir en aplicaciones de aguas residuales.