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Universidade Federal de Uberlândia 
Faculdade de Engenharia Mecânica 
1ª Mostra de IC 
 
DESENVOLVIMENTO DE UM INJETOR AUTOMÁTICO PARA UM 
SISTEMA ELETROQUÍMICO DE ANÁLISE 
Gustavo Souza Vieira Dutra1, Dianderson de Melo Higino Mendonça2, Eduardo Mathias Richterr3 
 
RESUMO: 
 
Em diversas aplicações científicas a o preparo análise de amostras é a ação principal a ser realizada. Dessa 
forma a utilização de sistemas que facilitam a realização desses processos e aumentam a sua repetibilidade 
são de suma importância para a realização de uma pesquisa confiável. Neste trabalho será realizada a 
apresentação de um sistema cuja proposta é realizar de forma automatizada esse processo, o executando de 
maneira mais precisa e com maior repetibilidade que uma pessoa pode alcançar e, além disso, fornecendo 
uma alternativa mais barata e de menor porte que a equipamentos hoje presentes no mercado. 
 
PALAVRAS-CHAVE: No mínimo 3 no máximo 6. 
 
DEVELOPMENT OF AN AUTOMATIC INJECTOR FOR AN 
ELECTROCHEMICAL ANALYSIS SYSTEM 
ABSTRACT: 
In several scientific applications the preparation of sample analysis is the main action to be performed. In 
this way, the utilization of systems that facilitate the execution of these processes and increase their 
repeatability are of huge importance for conducting a reliable search. In this work will be presented a 
system whose proposal is to perform this process in an automated way, executing it more accurately and 
with greater repeatability than a person could reach and, in addition, providing a cheaper and smaller 
alternative than equipment today present in the market. 
 
KEYWORD: Palavras-chave em inglês, no mínimo 3 no máximo 6. 
 
INTRODUÇÃO 
 
A automatização de sistemas é uma tendência em uma ampla gama setores e aplicações, estando 
hoje necessária para manutenção do estilo de vida atual da sociedade. Dessa forma, além de 
proporcionar uma maior agilidade de produção, cria conforto e agiliza processos no cotidiano. 
Dessa forma a aplicação de sistemas automatizados em uma área laboratorial também pode gerar 
ótimos resultados, com a possibilidade da anulação do erro humano, qual representa boa parte do 
erro total. 
Assim o foco deste trabalho é apresentar uma possiblidade de realizar processos, qual sua 
realização antes era limitada a ser feita por uma pessoa, de maneira mais eficaz e rápida 
apresentando melhores resultados finais. Contudo, a existência de um sistema é atrelada a sua 
viabilidade e aplicabilidade, portanto é necessário que este seja acessível e que seja de fácil 
manuseamento para abranger o máximo de aplicações possíveis. 
Assim sendo a aplicação da impressão 3D é uma alternativa viável e que permite que todos que 
possuam do projeto de montar o sistema e utilizarem do mesmo. Desde 1984 a impressão 3D vem 
sendo mais comum e mais barata, hoje podendo ser construída em casa e com um preço reduzido. 
De fato, sua aplicação exige ao menos conhecimentos de automação e de modelagem, porém em 
um ambiente acadêmico sua aplicabilidade é imensa. 
Dessa maneira será apresentado uma proposta para substituir sistemas atualmente utilizados, cujo 
possuem alto custo e a presença humana é indispensável, por um sistema barato, que qualquer um 
possa obter e adaptar as suas necessidades e que apresentará bons resultados, otimizando processos 
de pesquisas e análises. 
 
MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Reagentes 
 
Os reagents utilizados foram de alto grau analítico, portanto utilizados sem purificação 
prévia. As soluções foram preparadas com água deionizada, de alta pureza (com uma 
resistividade maior que 18 MΩ cm) obtida de um sistema de purificação Milli-Q (Millipore, 
Bedford, MA, EUA). 
Tabela 1 – Reagentes utilizados no desenvolvimento do trabalho 
Reagentes Procedência Teor 
Ácido acético Vetec (Rio de Janeiro, Brasil) 99,7% 
Paracetamol Synth (Diadema-SP) 99,8% 
Etanol Synth (Diadema-SP) 99,5% 
2,2-difenil-2-picrilhidrazil – DPPH Sigma-Aldrich <85% 
Butil Hidroxitolueno – BHT Vetec (Rio de Janeiro, Brasil) 99% 
 Fonte: Dianderson Mendonça 
Instrumentação 
 
Potenciostato 
 
 Os registros eletroquímicos foram conduzidos usando um potenciostato µ-Autolab tipo III 
(EcoChemie, Utrecht, The Netherlands), interfaceado à um microcomputador. Para o controle do 
equipamento foi utilizado o NOVA (versão 1.11.12). 
 
Micropipeta eletrônica 
 
 Para os experimentos ilustrados das Figuras 10 à 18, as injeções de soluções padrão foram 
conduzidas, utilizando uma micropipeta eletrônica (Eppendorf Multipette stream) que permite 
injeções de 10 a 1000 µL e com velocidades de injeção programável de 28 a 350 µL s-1, 
aproximadamente. 
 
Sistema de injeção com bomba seringa e fuso 
 
 O sistema ilustrado na Figura 1 é um injetor conhecido como bomba seringa, pois há uma 
seringa acoplada a ele e o movimento do êmbolo que faz a solução deslocar para frente ou para 
trás. Também acoplado a este dispositivo tem-se: um motor de passo modelo NEMA 17, dois 
guias lineares, dois rolamentos lineares, uma barra roscada e um bloco de alumínio que funciona 
como porca para a barra. As demais partes que constituem o sistema foram impressas em 
impressora 3D. 
Figura 1 – Sistema de injeção com bomba seringa e fuso 
 
 
Fonte: Autoria Própria 
 
 
Sistemas de movimentação com motores de passo e sensores magnéticos 
 
Figura 2 – Ilustração do sistema de movimentação com motores de passo e sensores magnéticos 
 
Fonte: Autoria própria 
 
 A Figura 2 expõe um aparato que integra peças impressas, e componentes comerciais: 3 
motores de passo tipo NEMA 17, 1 motor de passo tipo 28BYJ-48, 1 potenciômetro rotativo 
modelo B10K, 3 sensores magnéticos, 1 sensor mecânico de fim de curso, 1 fuso de Ø 5mm e 2 
mm de passo com castanha em latão, um acoplador e rolamentos diversos. 
 O potenciômetro descrito anteriormente, nesse sistema, tem a função de sensor. O motor 
28BYJ-48 não é preciso o suficiente além de apresentar uma pequena folga no eixo, por isso, o 
B10K foi adicionado. Trabalhando em malha fechada com o motor, ou seja, cada movimento que 
o motor faz o dispositivo lê a posição e se preciso corrige-a. Com isso este componente resolve o 
problema de precisão e alinhado com o eixo do motor, gira juntamente com o mesmo eliminando 
a folga do motor, já que seu eixo não apresenta folga. 
 
Método 
 
A avaliação da melhor configuração durante os experimentos se deu com base na resposta dos 
eletrodos, repetindo-as diversas vezes e calculando o Desvio Padrão Relativo – DPR. A 
comparação foi realizada entre resultados obtidos entre a micropipeta eletrônica e o sistema 
desenvolvido durante o projeto. 
 
RESULTADOS PARCIAIS/FINAIS 
Apresentar de forma sucinta os resultados pretendidos e/ou obtidos até o 
momento. 
 
1 Titulação, Instituição, Cidade, Estado 
2 Titulação, Instituição, Cidade, Estado 
3 Titulação, Instituição, Cidade, Estado 
As ilustrações devem ser inseridas no texto. Ex.: 
 
Figura 1 – Logo do Congresso 
 
Fonte: Silva (2014) 
 
As tabelas devem ser inseridas no texto de acordo com as Normas de 
Apresentação Tabular do IBGE. Ex.: 
Tabela 1 – Modelo de Tabela 
 
Modelo Tabela 
Modelo 1 Tabela 1 
Modelo 2 Tabela 2 
Modelo 3 Tabela 3 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
 
CONCLUSÃO OU CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Apresentar de forma sucinta as reflexões realizadas até o momento, os aspectos 
relevantes sobre o trabalho e as recomendações que se façam necessárias. 
 
REFERÊNCIAS 
Apresentar os trabalhos de todos e somente dos autores citados no texto. 
As referências devem ser elaboradas de acordo a norma ABNT NBR 6023.