Medidor Químico de Transparência (INS266)

Como saber se uma solução está mais concentrada que outra? Como saber se ocorreu uma reação que altera a transparência de uma solução? Visualmente isso pode ser simples se a diferença de transparência for grande, mas se for muito pequena, somente com a ajuda de um dispositivo eletrônico é que poderemos ter resultados satisfatórios e confiáveis.

O circuito que apresentamos é de um medidor de transparência que é indicado para ser usado no laboratório de química. Com ele podemos comparar a transparência de soluções químicas verificando assim sua concentração, a ocorrência de reações com precipitações etc.

No caso de laboratórios de biologia a presença de certos microorganismos pode ser detectada pela modificação do líquido que se torna mais turvo.

O circuito é extremamente sensível, podendo acusar as mínimas variações de transparência.

A utilização de um circuito regulador de tensão torna também a precisão do sistema praticamente independente de flutuações da tensão da rede de alimentação.

Se você realiza trabalhos de química, eis um aparelho simples que pode ser de grande utilidade no seu laboratório.

COMO FUNCIONA

A transparência de uma solução num tubo de ensaio pode ser medida pela verificação da quantidade de luz que a atravessa. Se conhecermos a intensidade da fonte de luz, medindo a quantidade de radiação que consegue passar para o outro lado, pela solução, podemos facilmente ter uma idéia de sua transparência.

O que fazemos é então colocar um sensível indicador de intensidade luminosa de um lado, uma fonte de luz fixa do outro e entre ambos o tubo de ensaio com a solução a ser analisada (figura 1).

Figura 1 - princípio de funcionamento

A fonte de luz consiste numa lâmpada comum de lanterna que é alimentada por um regulador de tensão, com tensão contínua fixa. Isso garante uma estabilidade de funcionamento para a fonte que é importante na calibração do sistema.

O sensor de luz é um LDR que é ligado a um indicador de corrente.

O tubo é colocado de tal modo que ele só pode deixar incidir a luz que atravessa pela solução no LDR.

O aparelho tem na sua parte eletrônica de entrada simplesmente uma fonte onde T1 faz o abaixamento da tensão da rede para 9 V; D1 e D2 fazem a retificação; C1 e C2 a filtragem e o integrado CI-1 a regulagem.

MONTAGEM

Na figura 2 damos o diagrama completo do aparelho.

Figura 2 – Diagrama do aparelho

O transformador tem enrolamento primário de acordo com a rede local, ou seja, 110 V ou 220 V. O secundário é de 9+9 V com corrente de 500 mA a 1 A dependendo da intensidade de corrente exigida pela lâmpada. Lâmpadas comuns de lanterna exigem de 200 a 500mA, mas pode ser usada uma maior, para 6 V.

A montagem em ponte de terminais é mostrada na figura 3.

Figura 3 – Montagem em ponte de terminais

O instrumento é um microamperímetro de 0-200 µA ou próximo disso, sendo empregado normalmente como VU-meter. Sua escala será feita em termos de porcentagem de transparência de 0 a 100%.

O regulador de tensão é um integrado 7806 que deve ser dotado de um pequeno radiador de calor.

Este radiador consiste numa chapinha de metal parafusada em seu invólucro.

O ponto mais crítico da montagem é a fixação da lâmpada e do LDR (tipo redondo) de modo que a luz recebida pelo sensor só passe pelo tubo com amostra da substância. Isto é conseguido instalando-se a lâmpada e o LDR numa caixa fechada, conforme mostra a figura 4, tendo um tubo de papelão ou outro material opaco.

Figura 4 – Montagem do sensor

No tubo de papelão é encaixado o tubo de ensaio com a amostra. Duas aberturas permitem a passagem de luz através da substância analisada.

É claro que existem outras opções para operação como, por exemplo, a da figura 5, que permite verificar a transparência de filmes ou folhas finas de papel.

Figura 5 – Sugestão para verificação de folhas de papel

Neste caso, a fonte de luz fica na parte de baixo e o sensor no tubo na parte superior.