Resumen de Desarrollo de espectrofotómetros de absorción y fluorescencia para control de calidad de aguas in situ
La sociedad actual demanda una calidad medioambiental cada vez mayor, incluyendo una mayor calidad de las aguas, que ha sido recogida en la legislación, particularmente en la Directiva Marco del Agua, que establece la necesidad de controlar sistemáticamente la evolución del estado de las aguas.Hoy en día se utilizan para este control de calidad numerosas técnicas instrumentales de análisis, que posibilitan las medidas in situ. Los principios de medida más utilizados en el campo del control de calidad de aguas son los electroquímicos y los ópticos. El trabajo realizado trata del desarrollo de nuevos equipos de control in situ de calidad de aguas basados en métodos ópticos, concretamente en la Espectroscopía de Absorción Molecular y de Fluorescencia. Este objetivo se enmarca dentro de la colaboración que se lleva a cabo con la empresa Adasa Sistemas (grupo Emte).
El trabajo describe el desarrollo de una serie de prototipos de espectrofotómetros, a saber: un prototipo para la medida in situ de absorbancia para determinación de materia orgánica disuelta, nitratos y nitritos, que incorpora compensación por turbidez (luz dispersada y atenuación), basado en la emisión de una lámpara pulsada de xenón. Un prototipo para la medida de estos mismos parámetros por absorbancia, pero basado en la emisión de LEDs, y que además incorpora un tratamiento de tipo lock-in para las seañales detectadas. Un prototipo para la medida in situ de fluorescencia para determinación de clorofila a, utilizando como fuente LEDs de longitud de onda apropiada, y también con tratamiento lock-in. Un prototipo en configuración de sonda sumergible para medida in situ de fluorescencia de clorofila a, basado en los mismos fundamentos que el prototipo anterior pero de un tamaño mucho más reducido. Un prototipo en configuración de sonda sumergible para medida in situ de oxígeno disuelto por desplazamiento de fase de la fluorescencia de un complejo inmovilizado en una membrana permeable al oxígeno. Todos los equipos diseñados contarán con una toma de referencia de la luz emitida por la fuente, con el fin de controlar posibles variaciones en la emisión de la fuente y cancelar su efecto sobre los resultados de la medida.
Para cada prototipo propuesto, se realiza un estudio sobre cuál es la configuración óptico-geométrica más adecuada. A continuación, se pasa a analizar en profundidad cada uno de los componentes ópticos del equipo (fuente luminosa, detectores, etc.), escogiendo los más idóneos para esta aplicación. Se describe el diseño y realización de toda la mecánica necesaria para la construcción del prototipo, así como la electrónica requerida para el funcionamiento del mismo. Se implementa, además, un programa informático para la gestión de todo el proceso de medida y, por último, se procede a la calibración del mismo para la determinación de los parámetros escogidos a partir de los resultados de la medida. Los prototipos construidos y calibrados se envian a la empresa Adasa Sistemas para que, basándose en ellos, desarrollen los correspondientes prototipos industriales de acuerdo con sus estándares de fabricación. Estos equipos comerciales se describen también brevemente en la memoria de tesis.
