Desenvolupament de sensors potenciomètrics d'estat sòlid per a usos mediambientals i agroalimentaris
L'ús de sensors químics ha experimentat un augment important en la indústria, en l'anàlisi clínic o en el camp mediambiental, degut principalment a les avantatges que ofereixen respecte algunes tècniques d'anàlisi (ús d'instrumental econòmic i fàcil d'emprar per tal de reali...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de documento: | tese |
| Data de publicação: | 2003 |
| País: | España |
| Recursos: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositório: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | catalão |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:38090 |
| Acesso em linha: | https://ddd.uab.cat/record/38090 |
| Access Level: | Acceso aberto |
| Palavra-chave: | Potenciòmetres Detectors químics Sòls |
| Resumo: | L'ús de sensors químics ha experimentat un augment important en la indústria, en l'anàlisi clínic o en el camp mediambiental, degut principalment a les avantatges que ofereixen respecte algunes tècniques d'anàlisi (ús d'instrumental econòmic i fàcil d'emprar per tal de realitzar les mesures així com per construir els sensors o la versatilitat del disseny i de la configuració dels sensors en són dos exemples). La integració global del procés analític que ofereixen els sensors ha permès obtenir informació en temps real i in situ, desenvolupant equips portàtils, de baix cost i d'ús fàcil. Actualment, es comercialitzen sensors com a eines útils per millorar el control de processos industrials, per monitoritzar paràmetres d'interès, per aprofundir en estudis a llarg temps o per controlar la qualitat de productes. Paral·lelament a l'increment en nombre de cases comercials i de tipus de sensors comercials, s'ha incrementat també el nombre d'aplicacions i el nombre de mètodes de referència que inclouen l'ús de mètodes potenciomètrics. La present tesi té com a objectiu global el disseny, la construcció i l'avaluació de nous sensors potenciomètrics d'estat sòlid així com la instrumentació i el material necessari per tal d'utilitzar-los en aplicacions de l'àmbit mediambiental i agroalimentari. Per tal de construir els sensors s'empraren transductors tant diferents com els electrodes selectius d'ions (ESIs), els sensors planars de capa gruixuda i els transistors d'efecte de camp sensible a ions (ISFETs). Es van optimitzar diferents membranes per tal d'analitzar diferents analits d'interès mediambiental i agrònom, com són el nitrat, el calci, el potassi, la urea i el pH. En funció del transductor emprat es van emprar membranes amb matriu de PVC i membranes basades en polímers fotocurables, concretament un polímer diacrilat-poliuretà (l'Ebecryl 270). Els treballs presentats en aquesta tesi es detallen breument. Per tal de realitzar l'anàlisi de sòls i/o substrats inerts, es va dissenyar una cel·la per facilitar la inserció dels sensors en el medi. Es va observar la viabilitat d'emprar sensors tipus ISFETs així com un fil de coure com a elèctrode de referència per tal de realitzar satisfactòriament les mesures in situ per períodes superiors a tres mesos, en el cas de pH, calci i potassi, i d'un mes en el cas de nitrats. La construcció i avaluació de sondes de nitrats emprant ESI i elèctrodes de capa gruixuda amb membranes de PVC va permetre millorar el temps de vida dels dispositius, essent en aquest cas el temps superior a instal·lables directament en el sòl emprant elèctrodes selctius d'ions va permetre realitzar mesures a llarg plaç observant-se que les membranes responien correctament tot i estar més de 5 mesos inserides en sòls. Es va avaluar la resposta dels sensors en el medi i es va estudiar la possibilitat de calibrar els sensors directament en el sòl. Es va observar també la viabilitat dels sensors per tal de controlar el procés d'estabilització tartàrica emprant resines d'intercanvi així com l'anàlisi de paràmetres com calci, potassi i pH en vins. S'observa com el medi hidroalcohòlic no afectava al temps de vida ni a les característiques de resposta de les membranes fotocurables desenvolupades. Va ser possible identificar i analitzar diferents varietats de fruita emprant ISFETs de calci, potassi i nitrats. S'avaluarà la viabilitat d'emprar els sensors, a peu de camp, per tal d'obtenir una mesura que pugui ser un indicador més de maduresa de les fruites. |
|---|