Diseño de un sistema óptico portátil para caracterización de muestras de agua de fuente remota en la parroquia Cubijies.

Abstract

El objetivo de presente trabajo fue el diseño de un sistema óptico portátil para la caracterización de muestras de agua en fuentes remotas de la parroquia Cubijes del Ecuador. Se utilizó una metodología de investigación descriptiva y experimental, estructurada en tres fases: análisis teórico, simulación del sistema óptico y electrónico con los softwares FreeCAD y Proteus, e implementación del prototipo. El sistema diseñado incluye una fuente LED de luz blanca, lentes convexos, una red de difracción fabricada con un DVD y un fotodiodo 3DU33, controlado por un microcontrolador Arduino Nano, con transmisión de datos vía Bluetooth y funciona como un espectrómetro en el rango de 400 a 1100 nm. Se recolectaron muestras de 4 fuentes (ríos Chambo, Guano, Chibunga y una vertiente), cuyos resultados se compararon con un espectrofotómetro comercial (DR-2010). Los resultados mostraron concordancias dentro del rango de (500 - 530 nm) pero discrepancias en los extremos (590 - 700 nm) donde el prototipo subestimó la absorbancia. El análisis estadístico reveló una mayor variabilidad con el prototipo (desviación estándar de 2 a 3 veces mayor que con el instrumento comercial). A pesar de esto, el sistema demostró ser funcional y económico, presentando una opción razonable para el monitoreo in situ de la calidad del agua, aunque con advertencias respecto a la calibración y sensibilidad que necesitarán revisión en futuros compromisos.