Sensor para detectar a presença de detergentes em águas - Gomes, Filipe José Ribeiro (2013)
Neste trabalho pretendeu-se desenvolver um sensor químico, baseado na utilização de um cristal piezoeléctrico de quartzo com eléctrodos de ouro, para detectar o detergente em águas provenientes da máquina de lavar roupa. O objectivo de introduzir o sensor na configuração da máquina de lavar seria evitar a ocorrência de ciclos desnecessários durante a lavagem da roupa, de maneira a poupar água. Os sensores de ondas acústicas têm a vantagem de serem económicos, simples, versáteis, sensíveis a pequenas variações nas propriedades dos líquidos, adaptando-se aos objectivos pretendidos e do cristal ser reutilizável. Testou-se a eficácia do sensor em distinguir águas provenientes de enxaguamentos sucessivos de uma máquina de lavar roupa, tendo-se utilizado diferentes quantidades de detergente e lavando quer roupa limpa, quer roupa suja. Há diferenças nas frequências à medida que o programa de lavagem e os enxaguamentos prosseguem. Essas frequências estão relacionadas com os ângulos de contacto. Amostras com menores ângulos proporcionam maiores diferenças de frequência entre o valor observado para a amostra e o valor para a água limpa. A sensibilidade do cristal varia com a concentração de detergente. A zona de maior sensibilidade do sensor é aquela onde existem menores concentrações de detergente, e é precisamente nesta zona que se encontra o valor lido para o último enxaguamento. Para as águas do último enxaguamento observaram-se diferenças de frequência médias para a água limpa de -68Hz a -82Hz, que correspondem a uma concentração de detergente abaixo de 0,05 mg/mL, que nos afigura ser um valor aceitável para terminar o ciclo de enxaguamento. Por fim, foi testado o sensor na máquina de lavar roupa, tendo este sido colocado no tubo de escoamento da máquina, e verificou-se que consegue detectar o detergente proveniente das águas dos enxaguamentos. Não se conseguiram no entanto registar com precisão os valores da frequência do cristal em contacto com a água que saía da máquina, porque para a frequência do cristal estabilizar seriam necessários 15 minutos. Como as sucessivas extracções de água durante a lavagem da roupa ocorrem com intervalos de tempo relativamente curtos (<15 minutos), sugere-se a utilização de uma electroválvula programada para permitir ao sensor efectuar leituras antes da saída do ciclo seguinte.