Potenciostato On-chip para Aplicaciones Bio-ambientales

1. Potenciostato On-chip para Aplicaciones Bio-ambientales Gustavo San Martín

2. ¿Cómo se determina la calidad del agua? • Mediante Índices Biológicos • Mediante Índices Físico-Químicos • Turbiedad ,Color ,Sabor,Olor • Temperatura • DBO (demanda bioquímica de oxígeno) • Salinidad,Dureza, pH • Alcalinidad • bióticos: suelen ser específicos para un tipo de contaminación, y se basan en el conceptode organismo indicador • de diversidad: miden la abundancia y biodiversidad de especies de un sitio, a mayor biodiversidad mayor puntuación.

3. Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) • Mide la cantidad de oxígeno consumida en la eliminación de la materia orgánica del agua mediante procesos biológicos aerobios, se suele referir al consumo en 5 días (DBO5), también suele emplearse (DBO21) días. • Implica un protocolo bien definido y se realiza en un laboratorio.

4. Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO) • El método de medición se fundamenta en la hipótesis de que la cantidad de materia orgánica contenida en la muestra , es directamente proporcional a la cantidad de oxígeno que requiere una población bacteriana para digerirla. • Permiten evaluar la tolerancia de los cuerpos de aguas receptores para asimilar descargas de materia orgánica.

5. Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO) • Su principal problema el tiempo que tarda (5días), es una limitación significativa cuando se requiere una rápida realimentación en el monitoreo ambiental y/o en procesos de control • Rango de trabajo lineal limitado • Procedimientos complicados y que demandan mucho tiempo • Su exactitud y reproductibilidad es cuestionable • Los problemas se deben fundamentalmente a la baja solubilidad del Oxígeno en agua

6. ¿Cómo se puede determinar la calidad DBO más rápido? • Reemplazando el O2 por el ion ferricianido, que sirve aceptor de electrones alternativo en la reacción bioquímica. • La ventaja ahora es una alta solubilidad • Y se pueden utilizar técnicas electroquímicas

7. Electroquímica Estudia las reacciones químicas que se dan en la interface de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor iónico (el electrolito) Reducción Oxidación

8. Celda DBO INTI Los valores de coriente son proporcionales a la concentración del ion ferricianido

9. Potenciostato On-chip para Aplicaciones Bio-ambientales Gustavo San Martín

10. Diagrama en bloques • Proceso de 0.5 um • Bajas Frecuencias 100kHz-13.56MHz • Tensión de Alimentación de 3.3 V • Distancia menor a 1 metro • Modulación ASK

11. Protección ESD • rise time de un pulso HBM ESD, típico 2-15 ns • Nivel de protección 1.5 kV HBM

12. Protección por Sobre-Tensión • Tensión se activa para una tensión de 4.57 V .

13. Referencia de tensión

14. Recupero de Reloj • Se obtiene un reloj de la mitad de la frecuencia de la portadora y duty cycle del 50%.

15. Rectificación • Se verificó el circuito bajo distintas condiciones de carga y frecuencia

18. Regulador de tensión