VIII International Symposium on Chemistry and Pharmaceutical Sciences

VIII Conference "Chemical Sciences"

Calibration of low-cost sensors for nitrogen dioxide and sulfur dioxide environmental monitoring in a rural area of Cienfuegos city

Abstract

In this research, two low-cost NO2 and SO2 sensors were calibrated for the environmental monitoring of these gases in a rural area of the city of Cienfuegos. The sensors were placed inside a plastic container to carry out the experiments. The removal of the gases was carried out using calcium hydroxide, the gases were obtained at microscale by chemical reactions and were injected into the container to evaluate the response of the sensors. The calibration curves were described using a linear regression model with determination coefficients of 0,9898 for the NO2 sensor and 0,9975 for the SO2 sensor. Finally, the concentration of these pollutants was monitored in a rural area of Cienfuegos, during the months of March and April 2022. The calibration equations obtained were used to correct the readings provided by the sensors. The average NO2 concentration recorded during the sampling period was 18,375 µg/m3 and 77,181 µg/m3 for SO2. The SO2 sensor presented peaks that exceeded the maximum admissible concentration established by the cuban standard NC 1020:2014, which leads to the evaluation and improvement of technologies for the treatment of gaseous effluents in this geographical area.

Resumen

En esta investigación se realizó la calibración a dos sensores de bajo costo de NO2 y SO2, para el monitoreo ambiental de estos gases en una zona rural de la ciudad de Cienfuegos. Los sensores fueron colocados dentro de un contenedor plástico para realizar los experimentos. La remoción de los gases se realizó utilizando hidróxido de calcio, los gases fueron obtenidos a microescala mediante reacciones químicas y fueron inyectados dentro del contendor para evaluar la respuesta de los sensores. Las curvas de calibración fueron descritas mediante un modelo de regresión lineal con coeficientes de determinación de 0,9898 para el sensor de NO2 y 0,9975 para el de SO2. Finalmente, se realizó un monitoreo de la concentración de estos contaminantes en una zona rural perteneciente a Cienfuegos, durante los meses de marzo y abril del 2022. Las ecuaciones de calibración obtenidas fueron utilizadas para corregir las lecturas ofrecidas por los sensores. La concentración promedio de NO2 registrada durante el período de muestreo fue 18,375 µg/m3 y la de SO2 fue 77,181 µg/m3. El sensor de SO2 presentó picos que superaron la concentración máxima admisible establecida por la norma cubana NC 1020:2014, lo cual conlleva a la evaluación y perfeccionamiento de tecnologías para el tratamiento de efluentes gaseosos en esta área geográfica.