Spectrophotométrie du sol avec Arduino

[RomVi]

Et qu'est ce que vous pensez de la solution de FC05 : utiliser des sondes de conductivité et de pH ? C'est possible d'identifier des éléments grâce à ça ?

Une sonde de conductivité permettra de donner une image de la concentration globale, mais tu ne pourra pas avoir de détails sur les ions.
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[FC05]

Une sonde de conductivité permettra de donner une image de la concentration globale, mais tu ne pourra pas avoir de détails sur les ions.

Oui, tout à fait ! Ma proposition était juste un forme de repli possible si le but était "faire de la chimie du sol avec un arduino". Mais sans but d'analyse précise des éléments.

Pour continuer le sujet, si tu arrive à trouver un réactif colorimétrique simple d'emploi, disponible et peu cher, il "suffit" de trouver une led dont le max d'émission est à peu près centré sur le max d'absorption.
Une courbe d'étalonnage sera nécessaire, il te faudra donc des produits de référence. Si tout se passe bien tu aura une réponse linéaire de l'absorbance par rapport à la concentration.

[Sethy]

Pour continuer le sujet, si tu arrive à trouver un réactif colorimétrique simple d'emploi, disponible et peu cher, il "suffit" de trouver une led dont le max d'émission est à peu près centré sur le max d'absorption.
Une courbe d'étalonnage sera nécessaire, il te faudra donc des produits de référence. Si tout se passe bien tu aura une réponse linéaire de l'absorbance par rapport à la concentration.

Il y a un autre point à ne pas négliger, c'est qu'en général, avant de faire la mesure, on établi le spectre d'absorption de la substance. Cela permet de trouver les extremums d'absorption.

Ensuite, on règle l'appareil sur la longueur d'onde d'un des extremums et il y a deux raisons à cela.

La première, évidente, est d'augmenter la sensibilité de la mesure en prenant le maximum dans le spectre d'absorption. Ce n'est d'ailleurs pas toujours le cas. Il arrive parfois qu'une impureté dans la solution force à opter pour un maximum secondaire (voire même sur un minimum !).

La seconde, plus subtile, est liée à la précision de la mesure, car qui dit extremum dit dérivée (ici dAbs/dlambda) égale à 0. Autrement dit, une petite variation dans la longueur d'onde lors de la mesure n'influe quasiment pas sur le résultat. Si au contraire, on se trouve sur une partie très "pentue" dans la courbe d'absorption, la moindre variation peut être très importante.

Spectre d'absorption du permanganate : http://prophychi.free.fr/ps/cours/im...rmanganate.jpg

Sur ce graphique, on voit qu'on pourrait très bien choisir les minimums à 520 et 540 nm, qui à la limite, sont même plus "stable" que les maximums, tout en ne perdant qu'un tout petit peu en sensibilité.

[RomVi]

Pour une longueur d'onde fixe il faut en effet choisir un maximum d'absorbance, mais pour une led, qui a un spectre étendu, ce n'est pas utile.

[Sethy]

Ce n'est pas faux, mais ce n'est pas vrai non plus.

[invite9433dc9c]

Merci RomVi, j'ai bien pris le temps de lire et je comprends tout à fait, du coup pour un résultat optimal il faut que le spectre d'émission de la LED se superpose au pic d'absorbance (autrement dit je dois mes méfier des pics qui tombent dans les trous du spectre d'émission de ma LED RGB).

Ah c'est dommage que le protocole soit complexe c'était le dernier gros obstacle, il faut du matos de pointe j'imagine ^^
Du coup pas d'autre piste pour extraire les ratios NPK ?

[RomVi]

Il ne faut pas nécessairement que le pic de la led se superpose, mais il faut que la lumière de la led soit dans une zone de forte absorbance. En réalité ça fonctionnerai même avec n'importe quelle source de lumière, mais la mesure serait moins fiable, et il faut absolument prendre en compte les colorations parasites. Certains réactifs par exemple voient leur absorbance diminuer dans une plage et augmenter dans une autre en fonction de la concentration de l'espèce à mesurer, dans ce cas il faut une source peu étendue. C'est le cas avec certaines leds, mais pas toutes.

J'ai moi même bricolé un petit spectromètre à 2 led, une verte pour mesurer le taux de chlore de la piscine (avec du réactif DPD), et une bleue pour mesurer la coloration EBC des mes bières. Comme je travaille dans un labo j'ai pu faire des mesures comparatives avec un spectromètre sérieux, et je retrouve les mêmes valeurs.
En capteur j'utilise un TSL235R, qui permet d'avoir une dynamique de mesure très large, une très bonne linéarité et une sortie en fréquence directement exploitable par un micro contrôleur.

[invite9433dc9c]

Merci aussi Sethy, je viens de réaliser tu as raison car je pensais pouvoir négliger un calibrage car la coloration initiale de la solution allait entrainer la même erreur sur les 3 prélèvements mais que ça n'impacterais pas les rapports. Mais en réalité c'est bien ça problème comme on a la même erreur sur les 3 et dire que ça n'impacte pas les rapports c'est comme si je disait les rapports 2/3/5 et 2-k/3-k/5-k sont les mêmes pour tout k.

Merci également FC05, donc si je comprend bien sonde de conductivité donne la concentration de tous les ions dans l'échantillon ? Parce que à la base j'ai pas précisé mais si je cherche les ratios NPK c'est dans le but d'arriver à traiter des données vitales de plantes (d'un jardin) à l'intérieur d'un application. Pour l'instant on va dire qu'on est au stade de recherche et développement ^^

[invite9433dc9c]

RomVi, nice 'bières piscine' voilà un homme qui met les priorités à leurs place ^^ Du coup si le BH1750 donne de mauvais résultats je tenterais avec le TSL235R, si c'est le cas j'aurais juste à convertir la fréquence de sortie du capteur en lux (ou en se que je veux) ?

[Sethy]

Bon, ben, maintenant que les précisions et les limitations ont été apportées, c'est juste.

[RomVi]

j'aurais juste à convertir la fréquence de sortie du capteur en lux (ou en se que je veux) ?

Le TSL235R ne mesure pas exactement des lux, sa plage de sensibilité s'étend un peu plus loin que le domaine visible, mais ce n'est pas gênant. En fait peut importe la source, la plage de mesure, que ce soit sur un pic d'absorbance ou non : Dès l'instant où la droite de calibration est bonne la mesure sera correcte. Par contre si les points de calibration ne sont pas bien alignés il faut soigner d'avantage le procédé de mesure.