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Tubos de secado para sólidos por convección forzada de aire (2023)
Prototipo, Aparato o dispositivo
Roth, G.
Se desarrollaron dos dispositivos para el secado de sólidos mediante convección forzada de aire. Cada dispositivo consiste en un tubo de 0,5 metros de longitud y 8 cm de diámetro, con soportes plásticos cuadrados impresos en 3D instalados en ambos extremos. En uno de los soportes se montó, mediante tornillos, un ventilador de PC de 10 cm de lado, orientado de manera que el flujo de aire generado se dirija hacia el interior del tubo.
El sistema cuenta con una caja de control equipada con un regulador de voltaje y un potenciómetro con perilla, lo que permite ajustar la tensión de alimentación del ventilador y, en consecuencia, regular su velocidad y el flujo de aire dentro del tubo.
En el interior, una bandeja rectangular deslizante fabricada en acrílico permite colocar recipientes con los sólidos a secar, facilitando su introducción y extracción del tubo.
País: Uruguay
Disponibilidad: Irrestricta
Producto con aplicación productiva o social: Los tubos de secado fueron utilizados durante el trabajo práctico de mi practicantado, específicamente para secar las fases extractivas magnéticas sintetizadas. También fue empleada durante el trabajo de Doctorado de Juan Rodríguez, para secar polímeros y otros sólidos.
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Analizador en flujo multiconmutado para Fe(II) (2022)
Prototipo, Instrumento
Roth, G.
, Pablo González
Se trata de un sistema de análisis en flujo multiconmutado (MCFA) diseñado para la determinación de Fe(II) por el método colorimétrico de la 1,10-fenantrolina, concebido como herramienta didáctica para el curso de posgrado Laboratorio de Automatización Analítica. El manifold opera bajo presión negativa, con la bomba peristáltica ubicada al final de la línea, lo que permite aspirar las soluciones a través del sistema.
El diseño incluye tres válvulas solenoide de dos vías (reactivo, buffer y muestra), dispuestas de manera que confluyen en una unión en cruz. Esta configuración permite la conmutación controlada de reactivos y muestra hacia el canal principal. A continuación de la unión, se encuentra un reactor de mezcla formado por un tubo enrollado de 100 cm de longitud y 0,8 mm de diámetro interno, que asegura un tiempo de reacción adecuado y una mezcla eficiente de los componentes.
La detección se realiza mediante un sistema LED-fotodiodo acoplado a una celda de flujo, lo que permite monitorear la formación del complejo coloreado de Fe(II) en línea.
En una caja hermética se encuentra toda la electrónica del sistema, que incluye una placa microcontroladora Arduino Nano y un driver multicanal ULN-2803. La operación del sistema se realiza mediante una computadora externa, a través de un software provisto de una interfaz gráfica de usuario, y que fué programado en MatLab por el MSc. Pablo González.
País: Uruguay
Disponibilidad: Irrestricta
Producto con aplicación productiva o social: El sistema fue aplicado en el curso práctico de laboratorio de la unidad curricular de posgrado Laboratorio de Automatización Analítica.
Areas de conocimiento:
Ciencias Naturales y Exactas / Ciencias Químicas /
Química Analítica /
Instrumentación y Automatización en Química Analítica
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Sistema de filtración a vacío para tubos (monocanal) (2022)
Prototipo, Aparato o dispositivo
Roth, G.
El dispositivo fabricado corresponde a un sistema de filtración tipo Büchner-Kitasato modificado para permitir el uso de tubos intercambiables. El conjunto está compuesto por una bomba de vacío, una trampa con válvula de purga y el sistema de filtración propiamente dicho. Todos los elementos del sistema se encuentran mecánicamente sujetos a una plataforma de acrílico, y están interconectados por tubos de silicona.
En el interior del matraz Kitasato se aloja un soporte con forma de vaso, diseñado para sostener un tubo que recoge la disolución filtrada. Desde la base del soporte asciende un alambre recto que llega hasta el borde del matraz, permitiendo la extracción del tubo una vez finalizado el proceso de filtración. En el extremo superior del alambre se incorpora un ojal que puede ser enganchado con una herramienta tipo gancho, lo que facilita la remoción del soporte sin necesidad de manipulación directa dentro del matraz.
La ventaja de este sistema frente a un Büchner-Kitasato convencional es que no es necesario lavar ni secar el Kitasato después de cada filtración, ya que la filtración se realiza directamente dentro de los tubos.
País: Uruguay
Disponibilidad: Irrestricta
Producto con aplicación productiva o social: El sistema ha sido empleado con éxito para la filtración de muestras de clorhidrato de loperamida en el curso práctico de laboratorio de la unidad curricular Química Analítica III - Análisis Instrumental.
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Analizador SIA de laboratorio (2021)
Prototipo, Instrumento
Roth, G.
, Rodríguez-Silva J.C
Se desarrolló un analizador para análisis por inyección secuencial (SIA) destinado al uso en laboratorio, compuesto por tres módulos principales: una bomba peristáltica de cuatro canales independientes, una válvula selectora de 10 puertos y una bomba de jeringa. El sistema incluye también una bobina de retención helicoidal de 100 cm de longitud y 0,8 mm de diámetro interno.
Todos los módulos fueron instalados en un gabinete de fibra de vidrio. Además de los dispositivos mencionados y sus respectivos controladores, se incorporaron al gabinete una fuente conmutada de 24 V para la alimentación de los módulos, un sistema de ventilación por convección forzada, y un hub USB para centralizar la comunicación de todos los dispositivos hacia una computadora externa mediante un solo cable. Para ello, se utilizaron conversores RS232-USB individuales para cada dispositivo.
El software de comando del equipo a través de una computadora fue desarrollado en Python por Juan Rodriguez.
País: Uruguay
Disponibilidad: Irrestricta
Producto con aplicación productiva o social: El dispositivo ha sido empleado por parte de alumnos de grado en trabajos experimentales por créditos, y en parte de los trabajos de Doctorado de Juan Rodríguez.
Areas de conocimiento:
Ciencias Naturales y Exactas / Ciencias Químicas /
Química Analítica /
Instrumentación y Automatización en Química Analítica
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Fotómetro LED RGB (2021)
Prototipo, Instrumento
Roth, G.
, Rodríguez-Silva J.C
El instrumento es un fotómetro analógico diseñado para la medición de transmitancia, equipado con fuentes de radiación LED en tres longitudes de onda específicas: 472, 524 y 626 nm, que permiten abarcar regiones del espectro visible correspondientes al azul, verde y rojo. El sistema de detección se basa en un fotodiodo de silicio, cuya corriente de salida puede observarse directamente mediante un microamperímetro de aguja incorporado en el cuerpo del instrumento, lo que permite visualizar la señal sin amplificación. Además, el dispositivo cuenta con un circuito de amplificación cuya ganancia puede ajustarse manualmente mediante una perilla; la señal amplificada se lee externamente en voltios utilizando un multímetro. Una cartilla didáctica acompaña al equipo para facilitar la comprensión del funcionamiento del circuito amplificador.
Este fotómetro permite realizar actividades prácticas como la medición de soluciones de colorantes (Amarillo Ocaso, Eritrosina y Azul Brillante) en distintas concentraciones. Estos colorantes presentan máximos de absorción en 480, 530 y 628 nm, valores que cercanos a las longitudes de onda de emisión de los LEDs del equipo, promoviendo la discusión sobre coincidencias espectrales y magnitud de la señal. A partir de las lecturas de voltaje obtenidas con el multímetro, el estudiante puede calcular las absorbancias correspondientes y construir curvas de calibración, integrando así conceptos fundamentales de espectrofotometría de forma práctica y accesible.
País: Uruguay
Disponibilidad: Irrestricta
Producto con aplicación productiva o social: El equipo jugó un papel fundamental en el Día del Patrimonio 2021, donde se demostró su uso para la determinación de cloro libre por el método del DPD.
Areas de conocimiento:
Ciencias Naturales y Exactas / Ciencias Químicas /
Química Analítica /
Instrumentación y Automatización en Química Analítica
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Analizador autónomo en flujo por multibombeo para ortofosfato en agua (2021)
Prototipo, Instrumento
Roth, G.
Se desarrolló un analizador autónomo para la determinación in situ de ortofosfato en agua, basado en el principio de análisis en flujo pulsado (MPFA). El sistema está compuesto por dos microbombas solenoides, una válvula electromecánica multivía, reservorios para la muestra, el reactivo molibdovanadato y soluciones de referencia (agua DI y patrón de ortofosfato), una celda de flujo con detección óptica, un microcontrolador ATMega328, un módulo de comunicación inalámbrica, una fuente de alimentación por baterías recargables y un gabinete compacto para alojamiento de los componentes.
El sistema de bombeo genera pulsos que transportan las soluciones a través del circuito hidráulico, controlado por la válvula que permite seleccionar entre muestra, reactivo o soluciones patrón. Las soluciones se mezclan en una línea de reacción antes de ingresar a la celda de flujo, donde se mide la absorbancia mediante un LED ultravioleta y un fotodetector. El microcontrolador coordina el funcionamiento del sistema, procesa las señales ópticas y calcula la concentración de ortofosfato. Los datos generados se transmiten de forma inalámbrica a un servidor en la nube mediante un módulo IoT.
El conjunto está ensamblado en un gabinete resistente, diseñado para aplicaciones en campo, con acceso sencillo a los componentes internos para mantenimiento y recarga de reactivos. El sistema opera de forma completamente autónoma, con capacidad para realizar análisis secuenciales sin intervención del usuario.
País: Uruguay
Producto con aplicación productiva o social: El artículo "Pulsed-flow analysis and internet-of-things as tools for environmental analytical chemistry: An automated on-site analyzer for phosphorus in water bodies", publicado en Current Topics in Analytical Chemistry, se basa en el dispositivo descrito.
Areas de conocimiento:
Ciencias Naturales y Exactas / Ciencias Químicas /
Química Analítica /
Instrumentación y Automatización en Química Analítica
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Fluorímetro LED (2019)
Prototipo, Instrumento
Rodríguez-Silva J.C
, Roth, G.
Se construyó un fluorímetro LED destinado a la determinación de quinina en bebidas tónica, en el contexto del curso práctico de laboratorio de la unidad curricular Química Analítica III - Análisis Instrumental. El fluorímetro cuenta con un módulo fotométrico, y un módulo de control.
El módulo fotométrico cuenta con un portaceldas impreso en 3D, capaz de alojar celdas de plástico de 10 mm de camino óptico, y provisto de un LED de 360 nm, un filtro de corte pasa altos (por encima de 400 nm), y un fotodiodo de silicio con su respectivo sistema de amplificación. Una tapa pivotante permite tapar el compartimento de muestra una vez colocada la celda, minimizando la incidencia de la radiación ambiente sobre el detector.
El módulo de control cuenta con una placa microcontroladora Arduino Nano, así como un diplay LED retroiluminado de 16x2 caracteres que permite la lectura de la señal. Dos pulsadores permiten efectuar los ajustes de escala de fluorescencia (cero y máximo).
País: Uruguay
Disponibilidad: Irrestricta
Producto con aplicación productiva o social: Se aplicó en el curso práctico de laboratorio de la unidad curricular Química Analítica III - Análisis Instrumental.
Areas de conocimiento:
Ciencias Naturales y Exactas / Ciencias Químicas /
Química Analítica /
Instrumentación y Automatización en Química Analítica