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Tipo: TCC
Título: Detecção de ferro em água por imagem digital com dispositivo portátil
Autor(es): Oliveira, Antonia Jamille de
Orientador: Leitinho, Janaina Lopes
Palavras-chave em português: ferro;dispositivo portátil;colorimetria
Palavras-chave em inglês: iron;portable device;colorimetry
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Data do documento: 2025
Citação: OLIVEIRA, Antonia Jamille de. Detecção de ferro em água por imagem digital com dispositivo portátil. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Campus de Crateús, Universidade Federal do Ceará, Crateús, 2025. Disponível em: Acesso em:
Resumo: O ferro é o quarto elemento mais abundante da crosta terrestre, pode ser encontrado, nos solos, nos córregos e nas águas subterrâneas. Ocorre nos minerais hematita, magnetita, taconita e pirita, e é amplamente utilizado em aço e ligas. Nos afluentes a sua é proveniente das dissoluções rochosas, no entanto, interferências antropogênicas podem aumentar o teor de ferro nas águas superficiais inviabilizando o uso para fins mais nobres. Os afluentes sofrem com a contaminação de suas águas por ferro devido a atividades antrópicas com destaque para os localizados próximos a zonas de mineração. É com vistas no monitoramento do teor de ferro que este trabalho se faz preponderante e buscou desenvolver um dispositivo portátil colorimétrico móvel, de baixo custo, integrado a um smartphone, capaz de fazer leituras em mg/L de ferro. Após a construção do dispositivo foi realizada sua calibração colorimétrica usando o método adaptado de Paiva et al (2012). A curva de calibração foi construída nas seguintes concentrações de ferro solúvel: 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 e 8 mg/L, todas em duplicatas e apresentaram coloração vermelho-alaranjado com um gradiente que vai do mais claro para o mais escuro. A absorção inerente à concentração foi medida por espectrometria e posteriormente registrada, em forma de imagens, por meio da câmera traseira de um smartphone, posicionado no interior do compartimento do dispositivo portátil, impresso em impressora 3D, de modo a inibir interferências luminosas externas, utilizando apenas o flash do próprio smartphone como fonte de iluminação. Essas cores podem ser representadas numericamente por meio do sistema RGB (Red, Green, Blue) onde as cores primárias (vermelho, verde e azul) criam cores secundárias em um número definido numa escala de 0 a 255 para cada uma. Para a determinação do valor numérico em RGB, foi utilizado um aplicativo de celular que analisa cada fotografia, identifica as cores presentes e converte-as para a escala cinza, permitindo comparar os valores obtidos com a absorbância referente a cada concentração. Espera-se que as modificações realizadas sejam suficientes para apresentar melhores resultados para possibilitar a determinação do teor de ferro em água a partir das imagens, visto que contém menos interferências do compartimento e da cubeta onde a amostra está contida.
Abstract: Iron is the fourth most abundant element in the Earth's crust and can be found in soils, streams, and groundwater. It occurs in minerals such as hematite, magnetite, taconite, and pyrite, and is widely used in steel and alloys. In water bodies, its presence originates from rock dissolution; however, anthropogenic interferences can increase iron levels in surface waters, making them unsuitable for more noble uses. Water bodies suffer from iron contamination mainly due to human activities, especially those located near mining areas. With a focus on monitoring iron content, this work aims to develop a low-cost, portable mobile colorimetric device integrated with a smartphone, capable of performing iron measurements in mg/L. After constructing the device, colorimetric calibration was carried out using the adapted method by Paiva et al. (2012). The calibration curve was prepared with the following soluble iron concentrations: 0.3, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8 mg/L, all in duplicates, showing a reddish-orange color with a gradient from lighter to darker shades. The absorption inherent to concentration was measured by spectrometry and subsequently recorded as images using the rear camera of a smartphone, positioned inside the compartment of the portable device, 3D printed to block external light interference, using only the smartphone’s flash as the light source. These colors can be numerically represented through the RGB (Red, Green, Blue) system, in which the primary colors (red, green, and blue) create secondary colors defined on a scale from 0 to 255 for each. To determine the RGB numerical value, a mobile application was used to analyze each photograph, identify the colors present, and convert them to grayscale, allowing comparison of the obtained values with the absorbance corresponding to each concentration. It is expected that the modifications made will be sufficient to yield improved results for determining iron content in water from images, as the setup contains fewer interferences from the compartment and the cuvette holding the sample.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/82082
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0009-0002-0303-0013
Currículo Lattes do(s) Autor(es): https://lattes.cnpq.br/7031208927008478
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA CIVIL - CRATEÚS - Monografias

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