Para darmos continuidade à montagem de um fotômetro para medidas de cor, vamos providenciar a montagem de uma cela de fluxo.

Uma cela de fluxo é um compartimento que permite a circulação da solução que será analisada e ao mesmo tempo a passagem de luz entre o emissor e o detector.

Algumas referências sobre “celas de fluxo”:

Com base nessas referências partimos para as nossas tentativas...

Inicialmente o corte de um pedaço retangular (4cm x 6cm) de acrílico âmbar, com as ferramentas caseiras disponíveis. (Figura 240)

Figura 240. Etapas de corte do bloco de acrílico (4cm x 6cm) com marcação, fixação e corte com serra tico-tico.

Figura 241. Lixando com lixa 100 após o corte

Em seguida tentei fazer um furo para o caminho óptico de ~2,5mm de diâmetro e 6cm de comprimento no bloco de 4cm x 6cm. Mas como eu tinha uma broca de apenas 6cm de comprimento tentei furar o bloco de acrílico pelos lados opostos mas não consegui alinhar os furos. (Figura: Figura 242)

Figura 242. Tentativa de furo do caminho óptico pelos lados opostos do bloco de acrílico.

Então resolvi cortar outro bloco com 4cmx4cm e fazer o caminho óptico com apenas um furo com 4,0 cm de comprimento e 2,5 mm de diâmetro. (Figura: 243)

Figura 243. Corte do bloco de 4cm x 4cm e furo único de 4cm com broca de 2,5 mm de diâmetro.

E para fazer os furos inclinados, para conexão dos tubos, fiz uma “gambiarra” com a furadeira e os suporte da cela conforme a figura 244.

Figura 244. Etapas para a furação do bloco de 4cm x 4cm

Para conectar os tubos com as borrachas de vedação alarguei os furos laterais no bloco de acrílico com uma broca de 5mm de diâmetro. (Figura 245)

Figura 245. Fixação dos tubos com borrachas de vedação

Para fazer a vedação entre o tubo e o furo do bloco de acrílico, utilizamos septos de borracha do êmbolo de seringas de insulina, e o tubo foi aproveitado de carga de caneta esferográfica conforme a figura 246

Figura 246. Tubo de caneta esferográfica com septo de seringa de insulina.

Para permitir a passagem de líquido fizemos um furo no septo com o furador da figura 247.

Figura 247. Furador utilizado para fazer furo no septo de borracha.

Devido às dificuldades para a montagem da cela de fluxo em “Z” decidimos avaliar as possibilidades de uma cela de fluxo com 4 LEDs para permitir determinações simultâneas de Absorbância, Turbidez e Fluorescência.

Uma das dificuldades foi a abertura de um furo “inclinado” e a fixação da “janela” de acrílico com transarência satisfatória para não atenuar a intensidade da luz durante as medidas.

Foi difícil evitar o escoamento da cola para o entorno da abertura, o que gerou o acúmulo de epóxi, de tonalidade amarelada, reduzindo a área livre para a passagem de luz como indicado na figura 248)

Figura 248. Cela de fluxo em Z com destaque para o acúmulo de cola na janela.

Por isso resolvemos testar como estratégia alternativa a montagem de uma cela para fixação dos LEDs que ficaria “em volta” de um tubo de plástico transparente para a passagem “contínua” da amostra.

Dessa forma minimizamos o trabalho de vedação do compartimento da cela para a passagem de líquidos pois nessa nova configuração a amostra circulo dentro do tubo transparente.

As etapas de montagem do suporte dos LEDs e do tubo de amostra está descrita na figura 249)

Figura 249. Etapas de montagem da cela de fluxo para fixação dos LEDs e passagem do tubo transparente para fluxo contínuo da amostra.

E a figura 250 mostra as dimensões da cela.

Figura 250. Dimensões da cela de fluxo para fixação dos LEDS e tubo transparente para fluxo contínuo da amostra.

Uma das desvantagens desse sistema é o menor caminho óptico da amostra formado apenas pelo diâmetro do tubo transparente. E portanto isso pode ser uma limitação para amostras muito diluídas.

Em seguida providenciamos a montagem de uma “base de fixação” para a cela de fluxo conforme as figuras 251 e 252.

Figura 251. Montagem da base de fixação para a cela de fluxo.

Figura 252. Continuaçao da montagem da base de fixação para a cela de fluxo.

Será que um LED RGB poderia substituir 2 LEDs monocromáticos economizando espaço?

A idéia é montar o circuito e o programa para o controle de um LED RGB como fonte de “diferentes comprimentos de onda” e avaliar a região de maior sensibilidade para diferentes LEDs (Fonte: Atmospheric Monitoring with Arduino, 2013).

Um LED RGB possui, em um único encapsulamento, os elementos para emitir em três comprimentos de onda: vermelho (Red), verde (Green) e azul (Blue), e podem ter os ânodos conectados entre si (ânodo comum) ou os cátodos conectados entre si (cátodo comum) como mostra a figura 253.

Figura 253. Símbolos dos LEDs RGB com cátodo comum e ânodo comum (Fonte: Curso de Eletrônica - Como funciona um LED RGB)

Essas três cores (Red Green Blue - RGB) podem ser combinadas em diferentes proporções para produzir as diferentes cores do espectro como mostra a figura 254.

Figura 254. Combinação das diferentes cores do LED RGB para a obtenção das diferentes cores do espectro visível (Fonte: Tutorial: Diversão com um LED RGB)