Desarrollando un espectrómetro portátil para detectar contaminantes químicos en agua de riego
Autores: Zainurin, Siti Nadhirah; Wan Ismail, Wan Zakiah; Wan Azlan, Wan Aina Nadhirah; Zainul Ariffin, Khairul Nabilah; Wan Ahmad Kamil, Wan Maryam
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Desarrollando un espectrómetro portátil para detectar contaminantes químicos en agua de riego
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Contaminación del agua
Espectrómetro portátil
Contaminantes químicos
Absorbancia de luz
ESP32
Monitoreo en tiempo real
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 47
Citaciones: Sin citaciones
La contaminación del agua es un problema crítico ya que puede afectar gravemente la salud y el medio ambiente. El propósito del estudio es desarrollar un espectrómetro portátil (espectrómetro basado en ESP32) para detectar contaminantes químicos en el agua de riego observando la absorbancia de luz de los contaminantes. El ESP32 y un sensor de luz (fotodiodo) se utilizaron respectivamente como el controlador principal y el detector del espectrómetro portátil. Se desarrolló basado en la dispersión óptica y la ley de Beer-Lambert. La absorbancia de luz de diferentes tipos de contaminantes se mostró en una aplicación Blynk para monitoreo en tiempo real. Las muestras también se probaron utilizando un método de espectroscopía de laboratorio, espectrómetro ultravioleta-visible (UV-Vis). El rango espectral de la medición es de 350 nm a 700 nm y el error estándar del espectrómetro basado en ESP32 es de 0.01 a 0.05. Se probaron cinco muestras de agua, que consistían en nitrato de amonio, pesticida orgánico, óxido de zinc y dos embalses diferentes utilizados para riego. Los picos de absorción del nitrato de amonio y el pesticida orgánico son 363 nm y 361 nm, respectivamente. El óxido de zinc muestra el pico de absorción en 405 nm, mientras que ambos embalses muestran picos de absorción en la región de 300 nm a 370 nm. Por lo tanto, este estudio muestra que diferentes tipos de contaminantes pueden absorber luz solo en regiones de longitud de onda específicas considerando la concentración de las muestras. El espectrómetro basado en ESP32 desarrollado puede aplicarse para monitoreo de calidad del agua en el lugar, ya que es portátil, ligero, simple y se puede monitorear en tiempo real utilizando múltiples dispositivos.
Descripción
La contaminación del agua es un problema crítico ya que puede afectar gravemente la salud y el medio ambiente. El propósito del estudio es desarrollar un espectrómetro portátil (espectrómetro basado en ESP32) para detectar contaminantes químicos en el agua de riego observando la absorbancia de luz de los contaminantes. El ESP32 y un sensor de luz (fotodiodo) se utilizaron respectivamente como el controlador principal y el detector del espectrómetro portátil. Se desarrolló basado en la dispersión óptica y la ley de Beer-Lambert. La absorbancia de luz de diferentes tipos de contaminantes se mostró en una aplicación Blynk para monitoreo en tiempo real. Las muestras también se probaron utilizando un método de espectroscopía de laboratorio, espectrómetro ultravioleta-visible (UV-Vis). El rango espectral de la medición es de 350 nm a 700 nm y el error estándar del espectrómetro basado en ESP32 es de 0.01 a 0.05. Se probaron cinco muestras de agua, que consistían en nitrato de amonio, pesticida orgánico, óxido de zinc y dos embalses diferentes utilizados para riego. Los picos de absorción del nitrato de amonio y el pesticida orgánico son 363 nm y 361 nm, respectivamente. El óxido de zinc muestra el pico de absorción en 405 nm, mientras que ambos embalses muestran picos de absorción en la región de 300 nm a 370 nm. Por lo tanto, este estudio muestra que diferentes tipos de contaminantes pueden absorber luz solo en regiones de longitud de onda específicas considerando la concentración de las muestras. El espectrómetro basado en ESP32 desarrollado puede aplicarse para monitoreo de calidad del agua en el lugar, ya que es portátil, ligero, simple y se puede monitorear en tiempo real utilizando múltiples dispositivos.