Arduino, reações químicas colorimétricas e amostrador passivo no estudo de dióxido de nitrogênio, NO2, e ozônio, O3, na atmosfera de Rondonópolis, MT

Abstract

Ao longo de um ano foi realizado análise das concentrações de NO2 e O3 na área urbana de Rondonópolis e testado um equipamento fotométrico de baixo custo construído com LED, sensor de luminosidade TSL 2561 microcontrolados por placa Arduino Uno. As amostragens foram realizadas em seis localidades durante 8 e 24 horas utilizando amostradores passivos e filtros de celulose. Para coleta de NO2, o filtro foi impregnado com trietanolamina 11% V/V e o reagente de Griess-Saltzman utilizado para determinação colorimétrica de um corante vermelho-violeta formado. Para ozônio, o filtro foi impregnado com índigo trissulfonado de potássio, nesta técnica há um descoramento do índigo que é proporcional ao ozônio atmosférico, o descoramento também foi analisado por colorimetria. O pico de ozônio ocorreu em setembro, valor superior ao limite de 51 ppb estabelecido pela legislação nacional. As amostras coletadas durante o período de 8 horas (dia) apresentaram concentrações de ozônio superiores àquelas obtidas no intervalo de tempo de 24 horas. Um pico de 83 ppb foi observado em amostras diurnas coletadas durante 8 horas. As massas de ar que chegaram a Rondonópolis, entre agosto e outubro, passaram por regiões do Pantanal, Amazônia e Cerrado onde ocorreram incêndios florestais, então é possível que o aumento de ozônio esteja relacionado ao aumento dos incêndios, pois o vento pode transportar poluentes por longas distâncias. O fotômetro testado apresentou resultados semelhantes a um espectrofotômetro comercial.

Over the course of a year, an analysis of the concentrations of NO2 and O3 was carried out in the urban area of Rondonópolis and a low-cost photometric equipment built with LED, light sensor TSL 2561 microcontrolled by an Arduino Uno board was tested. Samplings were carried out in six locations during 8 and 24 hours using passive samplers and cellulose filters. For NO2 collection, the filter was impregnated with 11% triethanolamine and the Griess-Saltzman reagent used for colorimetric determination of a red-violet dye formed. For ozone, the filter was impregnated with indigo trisulphonate of potassium, in this technique there is a bleaching of the indigo that is proportional to the atmospheric ozone, the bleaching was also analyzed by colorimetry. The ozone peak occurred in september, a value higher than the 51 ppb limit established by national legislation. The samples collected during the period of 8 hours (day) showed higher ozone concentrations than those obtained in the 24-hour period. A peak of 83 ppb was observed in daytime samples collected over 8 hours. The air masses that arrived in Rondonópolis, between august and october, passed through regions of the Pantanal, Amazon and Cerrado where forest fires occurred, so it is possible that the increase in ozone is related to the increase in fires, since the wind can transport pollutants through long distances. The tested photometer presented similar results to a commercial spectrophotometer.