Aqui, apresentamos um protocolo para detectar a adulteração de óleo diesel com querosene, usando tiras de teste, revestidas com uma sonda fluorescente viscosidade juntamente com um sistema de análise baseada em smartphone.
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Artigo de método
Tiras de papel fluorescente para a detecção da adulteração de Diesel com leitura de Smartphone
Neste artigo
Resumo
Resumo
Três rotores moleculares fluorescentes de 4-dimetilamino-4-nitrostilbene (4-DNS) foram investigados por seu potencial uso como sondas de viscosidade para indicar o conteúdo de querosene em misturas diesel/querosene, uma atividade difundida que adulteram combustível. Em solventes com baixa viscosidade, os corantes rapidamente desativa através de um estado de transferência chamada carga intramolecular torcido, extinguendo eficientemente a fluorescência. Medições de misturas diesel/querosene revelaram uma boa correlação linear entre a diminuição na fluorescência e o aumento da fração da querosene menos viscoso em misturas diesel/querosene. Imobilização do derivados hidroxi 4-DNS-OH em papel celulose rendeu as tiras de teste que preserva o comportamento do indicador fluorescente. Combinação das tiras com um leitor com base em um smartphone e um controlador app permitiu criar um teste de campo simples. O método confiável pode detectar a presença de querosene no diesel de 7 a 100%, superando os presentes métodos padrão para a adulteração de diesel.
Introdução
Adulteração de combustível é um problema sério em muitas partes diferentes do mundo, simplesmente devido a enorme relevância de combustível como fonte de energia. Executar os motores com combustível adulterado reduz seu desempenho, leva à falha de motor anterior e implica a poluição ambiental1. Aumentou para que emissões dex ocorrerem se diesel é adulterado com querosene que geralmente contém uma quantidade maior de enxofre2,3. Embora o problema existe há décadas, gestão de combustível sustentável que tal atividade criminosa em seu ponto de origem, revela ainda é rara, porque....
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Protocolo
1. fluorescentes tinturas (figura 1A)
- Compra 4 disponível comercialmente-DNS e 4-DNS-OH.
Nota: 4-DNS-COOH não está comercialmente disponível e é preparada a partir de 4-DNS-OH conforme descrito adiante. - Coloque 50 mg (0,16 mmol) de 2-[etil [4-[2-(4-nitrofenil) etenil] fenil] amino] etanol, 2 mg (0,016 mmol) de 4-dimetilaminopiridina e 19,2 mg (0.192 mmol) de anidrido succínico em 10 mL de uma rodada de balão de fundo.
- Dissolva os reagentes em 2 mL de diclorometano seco sob atmosfera de argônio.
- Adicione 11,6 µ l (0,08 mmol) de Trietilamina e deixe a mistura reage para 20 h.
- Monitorar a reação por cromatografia em ca....
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Resultados
As três estruturas de dois corantes comercial 4-DNS e 4-DNS-OH e o corante sintetizado 4-DNS-COOH contêm um elemento de núcleo de estilbenos substituído com um doador (-NR2) e um aceitador (-2) grupo em ambas as extremidades, a central Duplo vínculo que constituem a dobradiça do assim chamado 'rotor molecular' (figura 1A). As estruturas diferem no padrão de substituição do grupo amino com grupos alquil curto para 4-DNS, dois grupos ligei.......
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Discussão
Uma sonda fluorescente, com base em uma tintura de rotor molecular que é sensível a viscosidade na faixa de aqueles medidos para diesel e suas diversas misturas com querosene, foi usada para obter as tiras de teste simples e eficiente para a detecção de adulteração de combustível diesel. A intensidade de emissão de 4-DNS em 550 nm em misturas diesel/querosene vários correlaciona-se com uma redução na viscosidade quando aumenta a proporção de querosene. A uma temperatura de 24 ° C, uma têmpera de fluorescência não linear .......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Os autores gostaria de reconhecer o BAM para financiamento através da área de foco Ciências analíticas: https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 4-dimetilamino-4-nitrostilbeno (Número CAS: 2844-15-7) | Sigma-Aldrich | 39255 | 4-DNS Corante |
| 2-[etil[4-[2-(4-nitrofenil)etenil]fenil]amino]etanol (Número CAS: 122258-56-4) | Sigma-Aldrich | 518565 | 4-DNS-OH Corante |
| Whatman papel de filtro qualitativo, Grau 1 | Sigma-Aldrich | Z274852 | Tiras de teste suportam |
| Whatman filtro específico de aplicação, papel carregado com carvão ativado, Filtros | pré-tratamento de combustível | Sigma-Aldrich | WHA1872047 |
| Pall suportes de filtro em linha reutilizáveis em aço inoxidável, diam. 47 mm | Sigma-Aldrich | Z268453 | Filtros de pré-tratamento do suporte |
| (3-aminopropil)trietoxissilano | Sigma-Aldrich | 919-30-2 | APTES |
| 4-(Dimetilamino)piridina | Sigma-Aldrich | 1122-58-3 | DMAP |
| Anidrido succínico | Sigma-Aldrich | 108-30-5 | |
| Trietilamina | Sigma-Aldrich | 121-44-8 | Et3N |
| N,N'-diciclohexilcarbodiimida | Sigma-Aldrich | 538-75-0 | DCC |
| Stuart Tube Rotators | Cole-Parmer | SB3 | Rotator |
| FreeCAD | freecadweb.org-Freeware - Design 3D | ||
| Ultimaker Cura | Ultimaker-Freeware | - Impressão 3D | |
| Android Studio | Google-Freeware | - Programação de aplicativos | |
| Cabo Micro-USB Renkforce SuperSoft OTG-Mirror 0,15 m | Conrad.de | 1359890- 62 | Peça eletrônica de configuração do smartphone |
| Interruptor de cabo preto 1 x Desligado / Ligado | Conrad.de | 1371835- 62 | Parte eletrônica de configuração do smartphone |
| Resistor de filme de carbono 100 Ω | Conrad.de | 1417639- 62 | Configuração do smartphone parte eletrônica |
| 492 nm borda de bloqueio BrightLine filtro passa-curto | Semrock | FF01-492/SP-25 | Excitação do filtro |
| 550/49 nm Filtro passa-banda de banda única BrightLine | Semrock | FF01-550/49-25 | Filtro de emissão |
| Ø Difusor de Vidro Moído N-BK7 Não Montado de 1/2", 220 Grit | Thorlabs | DG05-220 | LED de excitação do difusor |
| 465 nm, 9 cd, 20 mA, ± 15°, excitação clara | diodo emissor de luz | de Roithner | RLS-B465 |
Referências
- 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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Reimpressões e permissões
