نقدم هنا، بروتوكولا للكشف عن غش زيت الديزل بالكيروسين باستخدام شرائط الاختبار مغلفة بتحقيق لزوجة فلورسنت جنبا إلى جنب مع نظام تحليل القائم على الهاتف الذكي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نقدم هنا، بروتوكولا للكشف عن غش زيت الديزل بالكيروسين باستخدام شرائط الاختبار مغلفة بتحقيق لزوجة فلورسنت جنبا إلى جنب مع نظام تحليل القائم على الهاتف الذكي.
وتم التحقيق الدوارات الجزيئية الفلورسنت ثلاث من 4-ديميثيلامينو-4-نيتروستيلبيني (4-DNS) لاحتمال استخدامها اللزوجة يسبر للإشارة إلى محتوى الكيروسين في مزيج الديزل/الكيروسين، ونشاطاً على نطاق واسع للوقود أدولتيراتي. في المذيبات مع اللزوجة منخفضة، تنشيط الأصباغ سرعة عن طريق دولة نقل ما يسمى تهمة إينتراموليكولار ملتوية، وكفاءة تبريد الأسفار. وكشفت قياسات ديزل/كيروسين يمزج ارتباط خطي جيدة بين الانخفاض في الأسفار والزيادة في جزء صغير الكيروسين أقل لزوجة في مزيج الديزل/الكيروسين. التثبيت هيدروكسي مشتقة 4-DNS--أوه في ورقة السيلولوز أسفرت عن شرائط الاختبار التي تحافظ على السلوك المؤشر الفلورسنت. مجموعة من الشرائط مع قارئ استناداً إلى الهاتف ذكي وعلى تطبيق التحكم يسمح لإنشاء اختبار ميدانية بسيطة. الأسلوب الذي يمكن الكشف عن وجود الكيروسين موثوق في الديزل من 7 إلى 100%، متجاوزا الأساليب القياسية الحالية لغش الديزل.
غش الوقود مشكلة خطيرة في العديد من أجزاء مختلفة من العالم، ببساطة بسبب أهمية هائلة من الوقود كمصدر للطاقة. تشغيل محركات الوقود المغشوشة يقلل من أدائها، ويؤدي إلى تعطل المحرك السابق وينطوي التلوث البيئي1. زاد حتى تحدث انبعاثاتx إذا هي المغشوشة الديزل بالكيروسين عادة ما تحتوي على كمية أعلى من الكبريت2،3. على الرغم من أن المشكلة موجودة منذ عقود، إدارة الوقود المستدام أن يكشف هذا النشاط الإجرامي في نقطة المنشأ لا تزال نادرة، لأنه لا توجد اختبارات بسيطة وموثوق بها لغش الوقود إلى حد كبير4. وعلى الرغم من إحراز تقدم كبير في التحليل المختبري الزيوت المعدنية في العقود الماضية5،،من67، نهج القياسات في الموقع لا تزال نادرة. ووضعت مؤخرا أساليب مختلفة للاستخدام خارج المختبر، باستخدام الألياف البصرية8، أو الميدان – تأثير الترانزستورات9 مواد mechano-الكروميك10. على الرغم من أن التغلب عليها بعض المآخذ على الأساليب التقليدية، قوية، أساليب سهلة الاستعمال ومحمول يزال يفتقر إلى إلى حد كبير. المسابر اللزوجة الفلورسنت استناداً إلى الدوارات الجزيئية هي بديل11،مثيرة لاهتمام12، لأن الزيوت المعدنية وتتألف من مجموعة كبيرة ومتنوعة من الهيدروكربونات التي تختلف من حيث طول السلسلة وسيكليسيتي، وكثيراً ما يجري وترد في اللزوجة المختلفة. لأن الوقود الخلائط المعقدة دون مركبات الرصاص محددة بمثابة تتبع، قياس تغير الخاصية عيانية مثل اللزوجة أو قطبية يبدو واعدة جداً. هذا الأخير يمكن أن تعالجها الفلورسنت الدوارات الجزيئية التي تعتمد غلة الكم الأسفار على اللزوجة البيئية. وبعد فوتوكسسيتيشن، ينطوي التعطيل عادة دولة نقل (شركة) تهمة إينتراموليكولار ملتوية، السكان التي تتحدد باللزوجة المكروية المحيطة بها13. المذيبات عالية اللزوجة تعوق الدوارات الجزيئية اعتماد دولة شركة، والتي تستتبع الانبعاثات مشرق. في المذيبات منخفضة اللزوجة، أفضل بكثير الوصول إلى الدوار الدولة شركة، والتعجيل تسوس غير الإشعاعي والأسفار وهكذا مروي. إضافة الكيروسين، مع لزوجة 1.64 مم2∙s–1 في 27 درجة مئوية، لوقود الديزل، مع اللزوجة كل منهما 1.3-2.4، 1.9 4.1 2.0-4.5 أو 5.5-24.0 mm2∙s –1 عند 40 درجة مئوية للصفوف 1-د، 2D، EN 950 ويقلل اللزوجة خليط 4 د14،،من1516، ويحتمل أن يؤدي إلى تبريد النسبي للأسفار المسبار الدوار الجزيئية. أسرة 4-ديميثيلامينو-4-نيتروستيلبينيس (4-DNS) يبدو الواعدة بالنسبة لنا بسبب تباين fluorescence قوية على أكثر من مجموعة لزوجة من 0.74-70.6 مم2∙s –1. هذا النطاق يطابق تماما مع القيم المعروفة من الكيروسين والديزل.
ولذلك فإننا استكشاف قدرة 4DNS، 2-[إيثيل [4-[2-(4-نيتروفينيل) اثينيل] فينيل] الأمينية] الإيثانول (4DNSOH) وحمض-4-(2-(ethyl(4-(4-nitrostyryl)phenyl)amino)ethoxy)-4-oxobutanoic (4DNSCOOH) (ه) للإشارة إلى اللزوجة خليط وقود الديزل-الكيروسين من خلال هذه الأسفار، اعتماداً على دوران إينتراموليكولار وأخيراً تحقق اختبار سريع لغش الديزل بالكيروسين. اختبار المتاح سهل الاستخدام، ودقيقة موثوقة وفعالة من حيث التكلفة الأبعاد الصغيرة. وكان التحقيق امتزاز المسابر على الورق مرشح كدعم قوي التحليل الذي أنجز مع قارئ الأسفار مضمنة المستندة إلى الهاتف الذكي. اليوم، أوبيكويتوسلي تتوفر الهواتف الذكية مجهزة بكاميرات عالية الجودة، مما يجعل الكشف عن التغييرات البصرية مثل اللون والأسفار مباشرة، ويمهد الطريق لتحليلات قوية في الموقع. علينا أن نظهر هنا أن قياس انبعاثات المسابير الفلورسنت تمتز على شرائط الورق مع الهاتف ذكي يمكن أن تستخدم للكشف عن الاحتيال على احتراق الوقود في طريقة موثوقة17.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1-الفلورية الأصباغ (الشكل 1A)
2-تجميع لصبغ مرجع
ملاحظة: هذا الإجراء الاصطناعية 8-(phenyl)-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-diethyl-4,4-difluoro-4 بورا-3a, 4a-ديزا-s-إينداسيني اعتمد من كوسكون وآخرون. 18.
3-اختبار قطاع التصنيع، الأسلوب 1.
4-اختبار قطاع التصنيع، الأسلوب 2.
5-العينة قبل العلاج.
6. تنفيذ القارئ الذكي
ملاحظة: أساس الروبوت الهاتف الذكي مع جبهة تركزت الكاميرا استخدمت كنواة لنظام القياس الذكي. وكانت جميع العناصر البصرية الضرورية وطباعة 3D التبعي مصنوعة خصيصا لهذا الجهاز. ومع ذلك، يمكن استخدام أي الأخرى من الهاتف الذكي مع كاميرا CMOS (شبه موصل أكسيد المعدن التكميلية). 19 , 20
7-عينة التحليل باستخدام كاشف المستندة إلى الهاتف الذكي
ملاحظة: أجريت تحليلات عن طريق تشغيل app(lication) جافا الروبوت الذي عرض أخيرا على مستوى الغش على الشاشة. دون التطبيق، يمكن أخذ الصور، وتصديرها إلى جهاز كمبيوتر وتحليلها مع برمجيات تحليل صورة قياسية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ثلاثة هياكل الأصباغ التجارية هما 4-DNS و 4-DNS--يا وصبغ المركبة 4-DNS-COOH تحتوي على عنصر أساسي stilbene استبداله مع إحدى الجهات مانحة (-NR2) ويقبلون (-2) المجموعة في كلا طرفي، مزدوج وسط السندات التي تشكل المفصلة لما يسمى 'الدوار الجزيئية' (الشكل 1A). وتختلف الهياكل في نمط استبدال المجموعة الأمينية مع مجموعات الألكيل قصيرة ل 4-DNS، مجموعتين أطول قليلاً بما في ذلك مجموعة الكحول 4-DNS--يا ورابط إستر تنتهي مع وظيفة حمض الكربوكسيلية 4-DNS-CO...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وكان استخدام مجس فلورسنت، استناداً إلى صبغة دوار جزيئية يراعي اللزوجة في نطاق تلك التي تقاس به مختلف يمزج بالكيروسين، والديزل للحصول على شرائط الاختبار بسيطة وفعالة للكشف عن غش وقود الديزل. كثافة الانبعاثات 4-DNS في 550 نانومتر في مختلف ديزل/كيروسين يمزج يرتبط بانخفاض اللزوجة عندما تزداد نسبة الكيروسين. عند درجة حرارة 24 درجة مئوية، ولوحظ الفلورية غير الخطية تبريد تصل إلى 55% لتصل إلى 100% غش بالكيروسين، السماح للتقدير الكمي موثوق بها للغش مع انحراف معياري منخفض من 1.70%.
إلا أن الامتزاز بسيطة...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
الكتاب يود أن يعترف بام للتمويل من خلال مجال التركيز "العلوم التحليلية": https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 4-ثنائي ميثيل أمينو-4-نيتروستيلبين (رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 2844-15-7) | سيجما-ألدريتش | 39255 | 4-صبغة |
| DNS 2- [إيثيل [4- [2- (4-نيتروفينيل) إيثينيل] فينيل] أمينو] الإيثانول (رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 122258-56-4) | سيجما ألدريتش | 518565 | 4-DNS-OH صبغ |
| واتمان ورق ترشيح نوعي ، | Sigma-Aldrich | Z274852 | 1 تدعم |
| Whatman & nbsp ؛ مرشح خاص بالتطبيق, ورق محمل بالكربون المنشط, مرشحات | المعالجة المسبقة للوقود | Sigma-Aldrich | WHA1872047 |
| حاملات الفلتر القابلة لإعادة الاستخدام من الفولاذ المقاوم للصدأ, القطر. مم | سيجما ألدريتش | Z268453 | مرشحات المعالجة المسبقة للحامل |
| (3-أمينوبروبيل) ثلاثي إيثوكسيسيلان | سيجما ألدريتش | 919-30-2 | APTES |
| 4- (ثنائي ميثيل أمينو) بيريدين | سيجما ألدريتش | 1122-58-3 | DMAP |
| أنهيدريد السكسينيك | سيجما ألدريتش | 108-30-5 | |
| ثلاثي إيثيل أمين | سيجما ألدريتش | 121-44-8 | إيت< ساب >3< / فرعي > N |
| N ، N'< / em>-dicyclohexylcarbodiimide | سيجما ألدريتش | 538-75-0 | DCC |
| ستيوارت أنبوب دوارات | كول بارمر | SB3 | الدوار |
| FreeCAD | freecadweb.org-Freeware - تصميم ثلاثي الأبعاد | ||
| Ultimaker Cura | Ultimaker-Freeware | - طباعة ثلاثية الأبعاد | |
| Android Studio | Google-Freeware | - برمجة التطبيقات | |
| Renkforce SuperSoft OTG-Mirror كابل Micro-USB 0,15 م | Conrad.de | 1359890 - 62 | إعداد الهاتف الذكي جزء إلكتروني |
| مفتاح سلك أسود 1 × إيقاف / تشغيل | Conrad.de | 1371835 - 62 | إعداد الهاتف الذكي الجزء الإلكتروني |
| مقاوم فيلم الكربون 100 & | Conrad.de | 1417639 - 62 | إعداد الهاتف الذكي الجزء الإلكتروني |
| 492 نانومتر حافة حجب BrightLine مرشح قصير التمرير | Semrock | FF01-492 / SP-25 | مرشح الإثارة |
| 550/49 ؛ nm BrightLine أحادي النطاق مرشح ممر | النطاق Semrock | FF01-550 / 49-25 | انبعاث |
| المرشح Oslash ؛ 1/2 "ناشر زجاجي أرضي N-BK7 غير مثبت ، 220 حصى | Thorlabs | DG05-220 | ناشر إثارة |
| LED 465 نانومتر ، 9 شمعة ، 20 مللي أمبير ، & plusmn ؛ 15 درجة ، 5 مم إيبوكسي واضح | Roithner | RLS-B465 | LED الإثارة |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.