Design and characterization of a rapid response system based on piezoelectric detection

Authors

  • Cristina De Sousa [a]Departamento de Química Tecnológica, Escuela de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela. [b]Centro de Investigaciones Químicas, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela. https://orcid.org/0000-0003-1508-2048
  • Lisbeth Manganiello Centro de Investigaciones Químicas, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela. https://orcid.org/0000-0001-8142-3723
  • Antonio Millán Departamento de Electrónica y Comunicaciones, Escuela de Ingeniería Eléctrica,Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela. https://orcid.org/0000-0002-7488-6444
  • Cristóbal Vega Instituto de Matemáticas y Cálculo Aplicado, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela. https://orcid.org/0000-0002-8627-9334
  • Wladimir Yanez-Vergara Centro Nacional de Desarrollo e Investigación en Telecomunicaciones, Caracas, Venezuela. https://orcid.org/0000-0003-4324-6521

DOI:

https://doi.org/10.54139/revinguc.v28i3.43

Keywords:

piezoelectricity, Quartz Crystal Microbalance (QCM), rapid response systems

Abstract

Analytical  arrangements  based  on  quartz  crystal  microbalances  are  currently  of  great  importance  as  they  are techniques for the rapid qualitative or quantitative determination of chemical species, as well as allowing monitoring of the analysis in situ in real time. The present study presents the design and characterization of a rapid response measurement system based on piezoelectric detection. For its elaboration, an oscillatory circuit was built, a home-made type using a piezoelectric crystal with a cut-off frequency of 10 MHz as a means of detection.Measurements were made in the equipment without solvent and without analyte in order to verify the manufacturing cutoff resonance frequency and later using volumes of 10 and 20 µL for the solvent and saline solutions in order to verify their analytical response.The calibration curve obtained showed a linear behavior comprised in the range of (0.005 - 0.050) % w/v of NaCl with a correlation coefficient of 0.9219 and a precision expressed by the relative standard deviation (RSD) of 0.8124. The results allow to establish that the proposed instrumental development can be used satisfactorily in methodologies that require immediate response, high sensitivity and low sample volume.

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Published

2021-12-29

How to Cite

De Sousa, C., Manganiello, L., Millán, A., Vega, C., & Yanez-Vergara, W. (2021). Design and characterization of a rapid response system based on piezoelectric detection. Revista Ingeniería UC, 28(3), 418–427. https://doi.org/10.54139/revinguc.v28i3.43

Issue

Section

Artículos