Colorimetro "al-mode"
Bug 
Innescato da un post di Zolghetti, mi è venuta voglia di provare a fare un piccolo "colorimetro" sperimentale! Può darsi che funzioni (almeno per le minime prestazioni di principio che mi riprometto) oppure che sia un buco nell'acqua, solo la realizzazione pratica lo dirà. Ho intenzione di operare in questo modo:

- usare esclusivamente componenti che possiedo, il costo comunque dovrà essere minimo
- usare come elementi ottici fototransistor e LED anzichè fotocellule e lampadine speciali
- amplificare il segnale ottico con amplificatori operazionali e componenti low cost
- costruire una semplicissima celletta a tenuta di luce in cui inserire un banale contenitore (da usare sempre quello) per la sostanza in esame; niente vaschette speciali
- stabilizzare in tensione l'alimentazione dell'amplificatore a guadagno variabile e in corrente quella del LED di illuminazione
- usare diverse sorgenti di luce, dal blù all'infrarosso, a seconda del "colore" da analizzare
- predisporre dei comandi di guadagno e di offset (azzeramento)
- uscita su milliamperometro con scale di riferimento per la taratura

Ripeto che l'accrocco avrà come scopo fondamentale la sperimentazione, e che per me è la prima volta che faccio un link pratico tra una realizzazione elettronica (di queste ne ho fatte anche troppe) e una chimica; l'accrocco stesso non avrà alcuna velleità di fare concorrenza ad apparecchi di ben altra levatura (e prezzo!). Metto queste premesse e la descrizione di massima allo scopo di accettare eventuali consigli in merito (Rusty per l'elettronica, altri per ...altro!), magari riguardo grossolane omissioni in cui sono incorso nella stesura delle specifiche, dato che sto impostando tutto così come mi viene, senza minimamente aver visto schemi o aggeggi similari.
Ciao
Seconda puntata: la celletta.

Ho perso quasi una giornata per fare la celletta contenente il contenitore per il lquido colorato ed il semplicissimo gruppo ottico. Il tutto ovviamente deve essere a perfetta tenuta di luce. Ho usato delle piastrine di vetronite ramata, tagliate a misura esatta per contenere un contenitore in polietilene da 30x30x30 mm - Sono state saldate lungo i bordi per ottenere l'impermeabilità alla luce; il coperchietto superiore mobile permette di accedere all'interno.
Le due protuberanze laterali di rame contengono uno l'elemento illuminatore e l'altro il ricevitore.
Il primo per ora è un diodo infrarosso ed il ricevitore è un fototransistor opportunamente alimentato con il microjack di cui si vede il buchetto nella terza foto. In un'altra puntata parlerò dell'amplificatore.
Si accettano alla grande consigli di ogni tipo (basta che non ci sia da spendere... *Fischietta* )
Ecco come si presenta la celletta casalinga al-mode...


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Complimenti Al per la "foga agonistica" con la quale ti sei lanciato, per quanto posso ti potrò dare la mia opinione e farti molte domande asd
Partendo dal fatto che mi sto appena documentando (10 minuti fa :-D ) su cosa è e come funziona un colorimetro, la prima cosa che mi è venuta in mente è stata: ma quale spettro è meglio analizzare per una misura adeguata? Infrarosso, visibile, uonde (sto sparando).
Poi ho visto che hai fatto il contenitore con una sola fonte infrarossa, ora non so se si fa così, non so bene come funziona, ma io avrei predisposto almeno 3 coppie diodo/fotodiodo, tipo uno infrarosso, uno visibile "basso"(rosso/arancio), uno visibile "alto" (verde/blu), che accendendosi (le coppie) alternativamente avrebbero fatto 3 misure. Il fatto è che in questo modo ci sarebbe da fare una elaborazione dei tre segnali letti, si potrebbe pure fare con dei comparatori analogici, tipo media pesata... da tarare... ecc..., oppure con uno stupidissimo microcontrollore che desse poi la lettura su un display lcd.
Sto farneticando sulla parte digitale, magari vuoi tenere tutto analogico anche per "linearità" dell'accrocchio, la mia era solo una idea/domanda sul fatto di utilizzare solo un infrarosso, perchè non più letture a bande diverse?

Mitico, continua cmq così asd

p.s. il contenitore in PE non è che può essere troppo opaco? lavoro in più per gli amplificatori asd , magari sarebbe meglio in vetro... ma ormai hai già saldato la forma, vabbè lascia stare :-P
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ci sarebbe da scrivere molto sull'elettronica dietro questa chimica analitica strumentale
in passato l'ho studiata in lungo e in largo ed è bella tosta oltre che interessante
ma non siamo mai entrati nel dettaglio dell'elettronica perché c'era un esame che non feci poiché opzionale
se uno avesse soldi e capacità potrebbe usare come detector una serie di fotodiodi... sarebbe figo aver come sorgente un laser asd
sinceramente a me piace più altra analitica... quella che usi in lab tipo GC/MS o HPLC-UV ma non è home-friendly
Sensa schei né paura ma coa tega sempre dura
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OK per le risposte, servono ;-)

Le premesse, irrinunciabili, sono quelle dette all'inizio: deve essere una cosa esclusivamente didattica e di principio, non uno strumento professionale.
- nel tubetto dell'illuminatore possono entrare, a scelta, uno dei LED a colore diverso
- anch'io avrei preferito mille volte la vaschetta (parallelepipeda!) di vetro, ma trovarla...
- ho già provato un amplif. di massima buttato giù in un paio di ore ed ho visto che non è tanto semplice: sensibilità richiesta molto elevata, quindi stabilità e soprattutto rumore sono solo due dei problemi.
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Lo scopo finale da raggiungere è (faccio un esempio):
- sol. di bicromato a conc. 1 = una certa lettura al mAamp.
- sol. di bicromato a conc. 2 = una certa lettura diversa dalla precedente
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Credo che si sia abbondantemente capito che anche a me piace la chimica "ruspante" e non quella strumentale, ma sto facendo questo tentativo per nostalgia dell'hobby elettronico, altrimenti lo abbandono solo per gli alambicchi... asd
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ovviamente le mie era elucubrazioni mentali da strumentale, abituato agli strumenti nuovi (o quasi)
so bene quanto tu ci tenga al fai-da-te casalingo, all'hobbystica e ad usare ciò che si ha... è ammirevole. davvero!

difficile trovare una vaschetta? neanche se te la fai fare? so che ci son abili vetrai in grado di farne. non costano poi molto. così mi dissero. vetro vulgaris? non quarzo?

in bocca al lupo al.
Sensa schei né paura ma coa tega sempre dura
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La cella la fai così:
fai due finestre sul tuo contenitore, una opposta all'altra e le tappi dall'interno con una lastrina di vetro (tipo quelle da microscopio: vetro portaoggetti) o vetro comune. Sigilli il vetro al PE con del silicone incolore. Fatto. L'unica difficoltà: devi avere dita lunghe e affusolate...da chirurgo, ma so che se t'impegni...


PS. Così com'è, cioè in PE, non funzionerà, nel senso che perde di significato ideologico.
*** Cercar di far bene e non di far molto. (A. L. Lavoisier) ***
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Terza puntata: premessa e prime prove circuito

Premessa della premessa: consigli ricevuti
OK per i consigli riguardo il contenitore; l'uso dei vetrini potrebbe essere un'idea, anche se è difficile interfacciarli meccanicamente con la parte ottica. In seguito proverò. Anche con la vaschetta in PE ho ottenuto dei risultati (sempre valori relativi, mai assoluti di assorbanza o quant'altro), ved. puntata successiva.

Premessa: funzionamento della celletta
Poichè per qualcuno potrebbe essere poco chiaro il funzionamento della celletta, lo dico in due parole, così chi volesse seguire la logica dell'accrocco anche se non capisce un cappero di elettronica capirebbe almeno l'idea generale.
Da una parte una sorgente di luce (per ora non importa quale) manda il suo raggio verso un apposito rivelatore (un particolare transistor sensibile alla luce); tra i due elementi è posta la soluzione da analizzare, che assorbirà più o meno luce a seconda della natura della soluzione stessa e della sua concentrazione.
Riuscendo a quantificare "quanta" luce è stata assorbita nell'attraversare la soluzione rispetto a quella partita e conoscendo la natura della sostanza si riuscirà a risalire alla concentrazione.
In teoria semplice, no?
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Prime prove circuito
Dopo il lavoro di precisione abbastanza noioso ma indispensabile per la celletta, un po' più di soddisfazione con la progettazione del circuito. Cerco di essere il più comprensibile possibile nella terminologia poichè l'elettronica non è certo il motore trainante di questo forum...
Ho imbastito un amplificatore in corrente continua usando (per ora) solo i due amplificatori operazionali contenuti in un circuito integrato LM358; il circuito è (sempre per ora...) molto semplice perchè deve solo amplificare le debolissime variazioni di segnale che escono dal fototransistor rivelatore della celletta. Sottolineo che occorre amplificare non il segnale, ma le "variazioni" del segnale stesso a seconda della concentrazione, e queste variazioni sono debolissime, anche se il segnale in assoluto è forte. Occorre quindi amplificare moltissimo.
Solo con due operazionali ho amplificato circa 4000 volte in tensione (ciò vuol dire che pochi microvolt di variazione nella tensione di uscita del rivelatore, portano alla variazione di parecchi millivolt in uscita).
L'uscita per ora è sull'oscilloscopio (assolutamente indispensabile per lavoretti come questo). Il difficile sarà poi portare l'uscita su uno strumento analogico, con tutte le scale e gli azzeramenti del caso, ma ci penseremo.
Per ora l'accrocco è ancora molto piccolino, bello disteso e pieno di fili come Frankestein, e dà i primi segni di vita. L'alimentatore è bello grosso, se fa i capricci giù uno scossone... *Fischietta*


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Microscopio, stetoscopio, oftalmoscopio, otoscopio e fonendoscopio...io mi fermo qua...l'oscilloscopio è un tabù!
In attesa di sviluppi.Rolleyes
*** Cercar di far bene e non di far molto. (A. L. Lavoisier) ***
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davvero complimenti Al! *clap clap**clap clap*!
:-D



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scusate un secondo ma se la lunghezza d'onda è fissa...a ke serve?
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