PROPOSTA DE DETECÇÃO DE COBRE NA ÁGUA POR SENSORES COM RESSONADOR DE ANEL FENDIDO COMPLEMENTAR.
CSRR. Caracterização dielétrica. Sensoriamento de microondas. Deslocamento de frequência de ressonância, Monitoramento de qualidade da água.
A concentração de metais pesados, como o cobre, é uma importante variável a ser monitorada para manutenção da qualidade da água. Os órgãos nacionais e internacionais fornecem limites máximos para essa concentração e técnicas como a espectrometria são as mais utilizadas para determiná-la. Recentemente, técnicas de identificação de materiais pela sua caracterização dielétrica tem sido alvos de estudos que a realizam aplicando parâmetros como a frequência de ressonância de antenas de microfita. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um sensor que determine a concentração de cobre em uma amostra de água contaminada a partir do deslocamento da frequência ressonante na curva do coeficiente de reflexão. Foi realizada uma apresentação dos principais conceitos sobre contaminação de água por cobre, caracterização dielétrica e sensoriamento com antenas de microfita. Desta forma, a partir da referência de sensores e metodologias propostas na literatura, caracterizou-se soluções com cobre e apresentou-se um sensor com Ressonador com Anel Dividido Complementar. O sensor foi fabricado em três protótipos para três formatos de ressonadores: circular, octogonal e quadrado. Então, analisou-se o desempenho para medir o deslocamento da frequência de ressonância ao se testar as soluções de cobre caracterizadas. Os resultados indicaram que o sensor é capaz de identificar uma mudança de 2 mg/L, a partir de regressões lineares do deslocamento da frequência e a concentração de cobre em todos os protótipos. Os protótipos circulares apresentaram a maior sensibilidade, com um deslocamento mínimo de, aproximadamente, 110 MHz a cada variação de miligrama por litro.