Hackeando as Águas

Markos


Setembro de 2014

Histórico de Revisões
Revisão 1Março de 2015
Cloração
Revisão 2Outubro de 2015
Condutimetria
Revisão 3Março de 2016
Irrigador
Revisão 4Janeiro de 2017
Banco de Dados com SQLite
Revisão 5Março de 2017
Biblioteca Plotchart

Índice

1. Hackeando as Águas
2. Monitoramento & Controle
2.1. Blocos Construtivos Físicos (Building Blocks)
3. Bombeamento
3.1. Frasco Pressurizado
3.2. Bomba Peristáltica
3.3. Bomba de Seringa ou de Pistão
3.4. Bomba Centrífuga
4. Comutação
5. Detecção
5.1. Métodos Instrumentais de Análise
6. Condicionamento
6.1. Tratamento de Água para Consumo Humano
6.2. Qualidade das Águas
6.3. Compostos Inorgânicos em Água Naturais
6.4. Alguns links sobre Qualidade da Água
7. Detecção de Parâmetro Físico - Vazão
7.1. Transdutor Resistivo de Força
8. Sistema Didático com Bombeamento, Comutação e Detecção
8.1. Estrutura Física
8.2. Circuito de controle com Arduino
8.3. Sensor (transdutor) Resistivo de Força (SRF) para Medidas de Vazão Gravimétrica
9. Sistema Didático - Programação em Tcl/Tk.
9.1. Programação do Arduino (Sketch)
9.2. Programa em Tcl/Tk
9.3. Calibração
10. Condicionamento - Desinfecção Química com Cloro
10.1. Desinfecção
10.2. Cloração
10.3. Química do Cloro
10.4. Demanda de Cloro
10.5. Cloro e os Compostos de Nitrogênio - Cloraminas
10.6. Cloração ao Breakpoint
10.7. Um Exemplo de Cálculo de Cloraminação
10.8. Toxicidade
10.9. Alguns links
11. Detecção de Parâmetro Químico - Cloro (Parte I)
11.1. Reações de Oxiredução dos Compostos de Cloro.
11.2. Monitoramento de Cloro com Medidas de ORP
12. Detecção de Parâmetro Químico - Cloro (Parte II)
12.1. Potenciômetro
13. Detecção de Parâmetro Físico - Umidade do Solo
14. Detecção de Parâmetro Físico-Químico - Condutividade (Parte I)
14.1. Aplicações da Condutimetria
14.2. Experimentos de Condutividade com Arduino
15. Detecção de Parâmetro Físico-Químico - Condutividade (Parte II)
15.1. Módulo Oscilador
15.2. Módulo Amplificador
16. Sistema com Bombeamento e Detecção - Irrigador com balança
16.1. Estrutura do Irrigador
16.2. Programação do Arduino
16.3. Programa de Controle do Irrigador
16.4. Máquina de Estados Hierárquicos
16.5. Interface Gráfica
16.6. Classe Controller
16.7. Conexão
16.8. Calibração
16.9. Configuração
16.10. Irrigação
A. Fonte Simétrica
B. Amplificadores Operacionais
B.1. Características e Usos dos AOs
B.1.1. Ponto Comum e Potencial Terra
B.1.2. O Amplificador Operacional 741
B.1.3. Modos de Operação dos Amplificadores Operacionais
B.1.4. Circuitos com Realimentação Negativa
B.1.5. Efeito da Frequência do Sinal de Entrada no Ganho de um AO com Realimentação Negativa
B.1.6. Circuito Seguidor de Voltagem
B.1.7. Circuito Diferencial ou Subtrator
B.1.8. Aplicações do AO em Química Analítica
B.1.9. Alguns links sobre Amplificadores Operacionais
C. Hackeando uma Balança Digital
C.1. Utilizando um Amplificador Diferencial de Instrumentação
D. Eletroquímica
D.1. Ligação entre Química & Eletricidade
D.1.1. Reações de Oxiredução
D.1.2. Eletrodo de Hidrogênio Padrão
D.1.3. Convenção de Sinais para Potenciais de Eletrodos
D.2. Potenciometria
D.2.1. Eletrodo de Referência
D.2.2. Eletrodo Indicador
D.2.3. Medida Potenciométrica
D.3. Condutimetria
D.3.1. Condução Eletrônica X Condução Iônica
D.3.2. Medida de Condutividade em Solução
D.3.3. Alguns links
E. Quimiotrônica - Química & Eletrônica
F. Cloro Livre, Combinado e Ativo (ou Disponível)
F.1. Cálculos para Dosagem de Cloro
G. Solução do Cálculo de Cloraminação
H. Cálculo do potencial da reação de oxidação de Fe+2 pelo HOCl
I. Exemplo de cálculo do ORP de uma solução contendo Cloro
J. Fotometria
J.1. Fundamentos
J.1.1. Natureza Eletromagnética da Luz
J.1.2. Radiação Eletromagnética
J.1.3. Cores
J.1.4. Absorção da Radiação (Fonte: Skoog, 2002)
J.1.5. Absorção de Luz
J.1.6. Lei de Lambert-Beer
J.2. Instrumentos para Espectrofotometria
J.2.1. Espectrofotômetros de Absorção
J.2.2. Fontes de Radiação
J.2.3. Sistema Óptico
J.2.4. Detectores - Transdutores de Radiação
J.2.5. Configuração
J.2.6. Cubetas
J.2.7. Celas de Fluxo
K. O que é Arduino™?
L. Instalação da IDE do Arduino no Debian 5.0 (Lenny)
M. Instalação da IDE do Arduino no Debian 6.0 (Squeeze)
N. Banco de Dados com SQLite
N.1. Sintaxe da SQL no SQLite
N.1.1. Criando uma Tabela
N.1.2. Inserindo Dados
N.1.3. Consultando Dados
N.1.4. A cláusula restritiva WHERE
N.1.5. Ordenando a Saída
N.1.6. Agrupando a Saída
N.1.7. Consultando Dados em Diversas Tabelas
N.1.8. Modificando Dados
N.1.9. Removendo Dados
N.1.10. Transações
N.1.11. Links
N.2. SQLite com Tcl/Tk
N.2.1. Executando uma Consulta
N.2.2. Inserindo, Modificando e Removendo Dados
N.2.3. Links
O. Plotchart - Gráficos com Tcl/Tk
O.1. Exibindo Leituras de um Pluviômetro
glossário
Bibliografia

1. Hackeando as Águas

Acredito que o Movimento Hacker com a proposta de Faça Você Mesmo, pode trazer importantes contribuições para os desafios que temos, como sociedade, para garantir que a Água esteja disponível para todos em quantidade e qualidade adequada, assim como garantir a adequada manutenção dos serviços ambientais essenciais.

E nesse sentido o Movimento Hacker estabelece muitas interfaces com outro movimento igualmente muito importante chamado Ciência Cidadã (Citizen Science).

Enquanto a Ciência Cidadã se dedica, dentre outras atividades, ao monitoramento ambiental, o Movimento Hacker desenvolve as ferramentas necessárias para essas atividades.

Um indicador recente que mostra a importância desses movimentos é o relatório Proteção Ambiental Pertence ao Público produzido pelo NACEPT para a EPA sobre o papel da ciência cidadã no monitoramento ambiental.

Os 28 membros do NACEPT (Conselho Consultivo Nacional de Política e Tecnologia Ambiental) é um conselho consultivo da EPA e representam o mundo acadêmico, empresas e indústria, organizações não-governamentais e todos os níveis de governo.

Em 2015, a EPA (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos) encarregou o NACEPT de elaborar um conjunto de recomendações a respeito das oportunidades de transformação das organizações científicas cidadãs e comunitárias com relação ao meio ambiente.

Neste relatório, a NACEPT elaborou treze recomendações sobre as ações que a EPA deveria tomar com respeito aos desenvolvimentos tecnológicos e sociológicos na área da Ciência Cidadã (Citizen Science).

Este relatório recomenda uma maior integração entre a EPA e as iniciativas de Ciência Cidadã e as iniciativas de desenvolvimento de capacidades que promovam a missão da agência de proteger o ambiente e a saúde humana.

Outro relatório que mostra a interface entre o Movimento Hacker e a Ciência Cidadã é o relatório Low Cost Water Quality Monitoring Needs Assessment (Avaliação de Necessidades de Monitoramento de Baixo Custo da Qualidade da Água).

Dentro desse contexto, o espaço Hackeando as Águas disponibiliza algumas pequenas iniciativas usando Software Livre e Hardware Livre, dentro do conceito Faça Você Mesmo (Do It Yourself - DIY) utilizando sucata, materiais de uso cotidiano, Arduino e Software Livre (Linux, Tcl/Tk etc) mas a serviço (direta ou indiretamente) do tema Água.

Atenção

Este conteúdo é disponibilizado na esperança de que possa ser útil, e me empenho para que as informações estejam corretas. Mas não me responsabilizo por quaisquer danos, prejuízos ou incovenientes que o uso dessas informações possa causar.

Por favor, envie suas sugestões, contribuições & críticas para o email:

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