Qui, presentiamo un protocollo per rilevare l'adulterazione del diesel con cherosene utilizzando strisce reattive rivestiti con una sonda fluorescente viscosità insieme ad un sistema di analisi basata su smartphone.
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Articolo metodologico
Strisce di carta fluorescente per la rilevazione dell'adulterazione di Diesel con lettura di Smartphone
In questo articolo
Sommario
Abstract
Tre rotori molecolari fluorescenti di 4-dimetilamino-4-nitrostilbene (4-DNS) sono stati studiati per il loro uso potenziale come viscosità sonde per indicare il contenuto di cherosene in miscele di gasolio/kerosene, un'attività diffusa di adulterare carburante. In solventi a bassa viscosità, le tinture si disattiva rapidamente via uno stato di trasferimento cosiddetto carica intramolecolare contorto, tempra in modo efficiente la fluorescenza. Misure delle miscele di gasolio/kerosene hanno rivelato una buona correlazione lineare tra la diminuzione in fluorescenza e l'aumento della frazione del cherosene meno viscoso nelle miscele di gasolio/kerosene. Immobilizzazione di idrossi derivati 4-DNS-OH in carta di cellulosa ha reso strisce reattive che conservano il comportamento dell'indicatore fluorescente. Combinazione delle strisce con un lettore basato su uno smartphone e un app di controllo ha permesso di creare un semplice campo di prova. Il metodo è in grado di rilevare in modo affidabile la presenza di cherosene in diesel da 7 a 100%, superando presenti metodi standard per adulterazione di diesel.
Introduzione
Adulterazione di carburante è un problema serio in diverse parti del mondo, semplicemente dovuto l'enorme rilevanza di combustibile come fonte di energia. Con motori adulterato carburante riduce le loro prestazioni, conduce alla rottura del motore precedente e comporta inquinamento ambientale1. Aumentata in modox emissioni si verificano se diesel è adulterato con cherosene che contiene in genere una maggiore quantità di zolfo2,3. Anche se il problema esiste per le decadi, gestione carburante sostenibile che scopre tale attività criminosa nel suo punto di origine è ancora rara....
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Protocollo
1. fluorofori (Figura 1A)
- Acquisto per DNS commercialmente disponibile a 4 e 4-DNS-OH.
Nota: 4-DNS-COOH non è commercialmente disponibile e viene preparato da 4-DNS-OH come descritto qui di seguito. - Posto 50 mg (0,16 mmol) di 2-[etil [4-[2-(4-nitrofenil) ethenyl] fenil] ammino] etanolo, 2 mg (0,016 mmol) di 4-dimetilaminopiridina e 19,2 mg (0,192 mmol) di anidride succinico in 10 mL di un pallone.
- Sciogliere i reagenti in 2 mL di diclorometano asciutto sotto atmosfera di argon.
- Aggiungere µ l 11,6 (0.08 mmol) di trietilammina e lasciare che la miscela di reagire per 20 h.
- Monitorare la reazione mediante cromatografi....
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Risultati
Le tre strutture di due coloranti commerciale 4-DNS e 4-DNS-OH e il colorante sintetizzato 4-DNS-COOH contengono un elemento di nucleo dello stilbene sostituito con un donatore (-NR2) e un accettore (-2) gruppo a entrambe le estremità, il centrale doppio legame che costituiscono la cerniera del cosiddetto 'rotore molecolare' (Figura 1A). Le strutture differiscono in modello di sostituzione del gruppo amminico con gruppi alchilici breve p.......
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Discussione
Una sonda fluorescente, basata su una tintura di rotore molecolare che è sensibile alla viscosità nella gamma di quelli misurati per diesel e sue miscele differenti con cherosene, utilizzata per ottenere strisce reattive semplice ed efficiente per la rilevazione dell'adulterazione di carburante diesel. L'intensità di emissione di 4-DNS a 550 nm in vari diesel/cherosene miscele correla con una riduzione di viscosità quando aumenta la percentuale di kerosene. Ad una temperatura di 24 ° C, una tempra di fluorescenza non lin.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori si desidera ringraziare il BAM per finanziamenti attraverso l'area di messa a fuoco delle scienze analitiche: https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 4-dimetilammino-4-nitrostilbene (numero CAS: 2844-15-7) | Sigma-Aldrich | 39255 | 4-DNS colorante |
| 2-[etil[4-[2-(4-nitrofenil)etenil]fenil]ammino]etanolo (numero CAS: 122258-56-4) | Sigma-Aldrich | 518565 | colorante 4-DNS-OH |
| Whatman carta da filtro qualitativa, | strisce reattive | Sigma-Aldrich | Z274852 |
| Whatman filtro specifico per l'applicazione, carta caricata con carbone attivo, Grado 72 | Sigma-Aldrich WHA1872047 | Filtri per il pretrattamento del carburante | |
| Portafiltri in linea riutilizzabili Pall in acciaio inox, diam. 47 mm | Sigma-Aldrich | Z268453 | Filtri di pretrattamento del supporto |
| (3-amminopropil)trietossisilano | Sigma-Aldrich | 919-30-2 | APTES |
| 4-(Dimetilammino)piridina | Sigma-Aldrich | 1122-58-3 | DMAP |
| Anidride succinica | Sigma-Aldrich | 108-30-5 | |
| Trietilammina | Sigma-Aldrich | 121-44-8 | Et3N |
| N,N'-dicicloesilcarbodiimmide | Sigma-Aldrich | 538-75-0 | DCC |
| Stuart Rotatori per tubi | Cole-Parmer | SB3 | Rotatore |
| FreeCAD | freecadweb.org-Freeware | - Progettazione 3D | |
| Ultimaker Cura | Ultimaker-Freeware | - Stampa 3D | |
| Android Studio | Google-Freeware | - Programmazione app | |
| Renkforce SuperSoft OTG-Mirror Cavo Micro-USB 0,15 m | Conrad.de | 1359890 - 62 | Configurazione smartphone parte elettronica |
| Cavo nero Interruttore 1 x Off/On | Conrad.de | 1371835 - 62 | Configurazione smartphone parte elettronica |
| Resistenza a film di carbonio 100 > | Conrad.de | 1417639 - 62 | Parte elettronica di configurazione smartphone |
| 492 nm bordo di blocco BrightLine filtro passa corto | Semrock | FF01-492/SP-25 | Filtro di eccitazione |
| 550/49 nm BrightLine filtro passa-banda a banda singola | Semrock | FF01-550/49-25 | Filtro emissione |
| Ø Diffusore in vetro smerigliato N-BK7 da 1/2" non montato, grana 220 | Thorlabs | DG05-220 | LED di eccitazione del diffusore |
| 465 nm, 9 cd, 20 mA, ± 15°, 5 mm epossidico trasparente | Roithner | RLS-B465 | Eccitazione LED |
Riferimenti
- Mattheou, L., Zannikos, F., Schinas, P., Karavalakis, G., Karonis, D., Stournas, S. Impact of Using Adulterated Automotive Diesel on the Exhaust Emissions of a Stationary Diesel Engine. Global NEST Journal. 8 (3), 291-296 (2006).
- Gawande, A. P., Kaware, J. P. Fuel Adulteration Consequences in India : A Review. Scientific Reviews and Chemical ....
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Ristampe e permessi
