Nous avons utilisé “Capteur NO2 (calibré) - I2C & UART” de la marque “DFROBOT” , pour plus d'information sur ce capteur vous pouvez aller sur ce site https://www.dfrobot.com/product-2515.html

Assemblage de capteur NO2 au ESP8266

On aura besoin de connaitre les pinouts Reference de ESP8266 car notre capteur a des sorties de type I2C et UART, alors la connexion sera comme suit:

ESP826 —–Capteur NO2

SDA(D2) —– D/T

SCL(D1) —- C/R

3V ——— +

G ———- -

Affichage des mesures:

Pour communiquer notre capteur NO2 et afficher les mesures nous allons avoir besoin d'une bibliothèque spécifique, pour installer cette bibliothéque nous avons suivi le guide que vous pouvez trouver dans ce lien https://docs.arduino.cc/software/ide-v1/tutorials/installing-libraries#.UxU8mdzF9H0 . Le fichier zip à télécharger vous pouvez le trouvez sur le lien suivant https://github.com/DFRobot/DFRobot_MultiGasSensor, nous avons décompressé-le dans un dossier nommé DFRobot_MultiGasSensor. Au début nous avons pas réussi ( erreur de compilation de ESP8266….) , le problème c'était au niveau

Apres le règlement de problème de la bibliothèque nous avons réussi à afficher les valeurs de NO2 , mais sont élevées comme vous voyer sur le moniteur série

Déroulement de test de notre capteur au laboratoire FABLAB espace chimie

Pour bien tester notre capteur nous avons décidé d'exposer notre capteur directement au gaz NO2 , comment

Première étape : préparation de gaz NO2

Produit utilisé:

• acide nitrique HNO3
• Ruban de Cuivre

Matériel utilisé

• tubes à essais
• pipette
• coupelles de pesée
• balance

Sécurité

• blouse
• lunette de protection
• gants

Protocole expérimental

Avant de commencer notre expérience nous avons fait une étude sur le déroulement de préparation de notre gaz .

le HNO3 réagit avec le Cu(s)( réaction d'oxydo-réduction ) comme suit :

Cu + 2HNO3 + 2 H+ → Cu2+ + 2 NO2 + 2H2O vous pouvez voir les demi réaction sur la photo .

Nous avons essayer de faire des calcules pour voir combien de masse de Cu qu'on va utiliser et aussi le volume de HNO3. Après les calcules nous avons trouver qu'on aura besoin de 6,35 g de Cu c'est un peu beaucoup pour préparer 0,1 mol de NO2 ,alors nous avons décidé de commencer par des petites quantités , nous avons pesé 0,20 g de Cu et 0,5 ml de HNO3 concentré .

Avant de faire la réaction nous avons met nos blouses , gants et les lunettes pour la sécurité car:

• le HNO3 est un acide fort(incolore) corrosif et irritant , il induit des effets locaux sur la peau, les yeux, le tractus respiratoire et le tractus gastrointestinal
• le NO2 est un gaz dangereux peut causer des irritations aux yeux, au nez et à la gorge et peut aussi causer, par inhalation, des irritations des poumons et réduire la fonction pulmonaire.

Après la préparation du matériel et les produits nous avons fait deux test sous la hotte le premier avec 0,20 g de Cu et 0,5 ml de HNO3 concentré 68% et le deuxième avec la même masse de Cu et 1ml de HNO3 de concentration molaire 6 mol/l( Sous la hotte et dans un tube on met le Cu puis a l'aide d'une pipette puis on verse de l'acide et on laisse dérouler la manipulation pendant quelque minute )

Résultat

On remarque que la différence entre les deux tests est au niveau de la rapidité de la réaction est la quantité de gaz NO2 , la réaction avec le HNO3 concentré est plus rapide plus que avec le HNO3 de concentration molaire 6 mol/L

On remarque une coloration bleue qui apparait au sein de la solution et aussi des vapeurs russes qui apparaissent au sein de tube a essaie cette vapeur russe est le NO2 et la coloration bleue due à la formation des ions Cu2+ ,vous pouvez voir ça sur la vidéo suivante

Deuxième étape : Réaction de capteur

Après la préparation de gaz NO2 nous avons met notre capteur près de tube

Résultat

D'après les mesures notre capteur à réussi de détecter le gaz il atteindre le maximum de détection c'est à dire 20 ppm et lorsque on prend notre capteur loin du tube la concentration diminue et aussi notre capteur détecte des faible concentration ( Très sensible au NO2)

Au cours de la saturation de capteur (20 ppm) ne prend pas du temps pour monter vers les faibles concentrations

Troisième étape : Dilution de gaz NO2

Méthode

Pour diluer notre gaz nous avons besoin d'une seringue avec une aiguille tordre pour faciliter le prélèvement du gaz a l'intérieur de tube Après quelque calculs Nous avons prélevé diffèrent volume de gaz (2 ml , 3ml ,4 ml, 5ml ,6ml ….) et a chaque fois en fait la dilution par 2 pour 20 fois et par 10 pour 6 fois

Résultat

Pour afficher les résultats sous forme des courbes aller sur outils puis traceur série.

2ml dilué par 10

3ml dilué par 2

4ml dilué par 2

5ml dilué par 2

6ml dilué par 2

7ml dilué par 2

Interprétation des résultats