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Détermination du pas dex dans les gaz d’échappement Automobile à l’aide de la spectroscopie UV-VIS
 

Détermination du pas dex dans les gaz d’échappement Automobile à l’aide de la spectroscopie UV-VIS

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Un mélange d’oxyde nitrique et le dioxyde d’azote est généralement dénommé NOx. Comme sous-produit trouvé dans les gaz d’échappement automobile, NOx peut être nocif pour l’environnement, en formant des nuisibles à l’ozone troposphérique.

À haute température dans la chambre de combustion d’un moteur, l’azote et l’oxygène de l’air peuvent réagir pour former de l’oxyde nitrique et le dioxyde d’azote. En présence de lumière du soleil, NOx réagit avec les composés organiques volatils dans l’atmosphère pour former de l’ozone et autres produits. L’ozone troposphérique est un risque pour la santé, pouvant causer des irritations pulmonaires et oculaires parmi d’autres plaintes, et c’est une composante importante du smog photochimique.

Cette vidéo illustre les principes de NOx et de l’ozone troposphérique production, comment fabriquer des solutions de l’indicateur et comment mesurer et ne quantifier aucunx de production de gaz d’échappement des automobiles.

Routiers automobiles représentent environ un tiers des aucune émissionx aux États-Unis, et émissions sont strictement réglementées par la Loi sur l’assainissement de l’Air. Convertisseurs catalytiques, aux confins d’une voiture moteur et échappement, ne peut réduire considérablement la concentration dex dans le gaz d’échappement, mais celles-ci nécessitent des températures élevées pour fonctionner, donc ne réduira seulement NOx après qu’une automobile a fonctionné assez longtemps pour réchauffer le convertisseur.

En raison de cette différence dans la capacité des convertisseurs catalytiques à supprimer aucunx à différentes températures, les émissions de NOx sont généralement lues lors du démarrage du véhicule vers le haut et après avoir fonctionné pendant 10 min. Cela donne une quantification des émissionsx NO produites par l’automobile, ainsi que l’indication de la capacité du convertisseur catalytique pour éliminer le n °x.

Lorsqu’aucunx est ajouté à une solution contenant de l’acide sulfanilique et naphtyl-éthylènediamine, la réaction qui en résulte constitue une molécule de rose couleur azo dye. L’intensité de cette rose est directement proportionnelle à la concentration de NOx dans la solution et peut être mesurée au moyen d’un spectrophotomètre UV-VIS pour donner une quantification de la quantité de NOx lorsque comploté contre les normes dans une courbe d’étalonnage.

Maintenant que nous sommes familiers avec le processus de la formation de NOx , regardons comment aucune production dex par automobiles ne peut être quantifiée dans un cadre expérimental.

Pour commencer l’expérience, les solutions de détection qui réagiront avec le n °x doit être préparés. Pour préparer la solution mère de nitrite, tout d’abord peser 1,5 g de nitrite de sodium et l’ajouter dans une fiole jaugée de 1 L. Ajouter eau exempte de nitrite à la marque sur le flacon de 1 L. Il produit une solution de 1 000 nitrite μg / mL. Étiqueter correctement cette solution-mère. Pour apporter une solution de 5 μg de nitrite par millilitre, prenez une fiole fraîche et ajouter 1 mL de la solution mère. Diluer à 200 mL.

Pour préparer la solution d’indicateur de NOx , tout d’abord peser 5 g d’acide sulfanilique anhydre et ajouter dans une fiole jaugée de 1 L. Dans le même ballon, ajouter 500 mL d’eau libre de nitrite, puis 140 mL de glaciaire acétique. Agiter la solution, jusqu'à dissolution de l’acide sulfanilique.

Ensuite, peser 20 mg de naphtyl-éthylènediamine et ajoutez-le dans le ballon. Enfin, remplissez le ballon à la ligne 1 L d’eau exempte de nitrite. Transvaser la solution dans un flacon sombre pour prévenir la photodécomposition, boucher hermétiquement et étiqueter correctement.

Pour générer une courbe standard, normes d’étalonnage doivent être créées. Tout d’abord, mettre 1 mL de la solution mère de nitrite 5.0 μg dans une fiole jaugée de 25 mL et diluer avec la solution d’indicateur de NOx jusqu’au repère d’étalonnage. Ce qui rend un 0,2 μg NO2-/ ml solution étalon.

Préparer ensuite, 0,4, 0,6, 0,8 et 1 μg NO2-solutions étalons/ml en ajoutant 2, 3, 4 et des solutions de nitrite de 5 mL pour séparer des fioles jaugées de 25 mL et remplir chaque à la marque sans solution d’indicateur dex .

À l’aide d’un spectrophotomètre UV-VIS, régler l’appareil pour lire l’absorbance. Ensuite, définissez la longueur d’onde de 550 nanomètres. Ajouter la solution d’indicateur de NOx à une cellule propre spectrophotomètre et utilisez-le pour zéro du spectrophotomètre. Enfin, mesurer l’absorbance de solutions étalons cinq et enregistrer les valeurs.

Pour commencer la lecture, démarrer la voiture à moteur diesel. Prenez une seringue étanche de 60 mL et insérer quelques pouces dans le tuyau d’échappement, en prenant soin de ne pas vous brûler ou l’inhalation de fumées. Aspirer et expulser le gaz d’échappement deux fois pour conditionner la seringue.

Ensuite, dessinez 25 mL de la solution d’indicateur de NOx dans la seringue. Expulser tout l’air de la seringue sans répandre la solution d’indicateur. Enfin, dessiner 35 mL de gaz d’échappement dans la seringue, tirant sur le piston jusqu'à la marque de 60 mL, puis retirer et capuchon de la seringue.

Agiter la solution dans la seringue à la main pendant 2 min. de la couverture de la seringue avec du papier aluminium. Enfin, mesurer la température de l’air dans le tuyau d’échappement échantillon. Répétez le processus d’échantillonnage avec une automobile à essence et tout autre modèle ou conception d’automobile souhaitée.

Recommencer l’expérience lorsque les véhicules ont été diffusées pendant au moins 10 min. Une fois que tous les échantillons ont été collectés, attendre 45 min pour laisser la couleur se développer. Enfin, expulser les gaz de la seringue et placez les exemples de solutions d’indicateur dans des cuvettes individuelles. Mesurer l’absorbance à l’aide du spectrophotomètre fixé à 550 nm et d’enregistrer les valeurs.

En utilisant les mesures d’absorbance des solutions étalons, faire un complot de l’absorbance versus la concentration de nitrite. Déterminer la ligne optimale des données. En utilisant cette ligne optimale, calculer la concentration de nitrite dans chaque solution d’essai. Cette valeur peut ensuite être convertie en dioxyde d’azote dans le gaz d’échappement.

La concentration de dioxyde d’azote calculée représente en réalité tous les NOx dans l’échantillon de gaz d’échappement. Le ppmV, ou parties par million par volume de conversion μg/L dépend de la température et la pression à laquelle les échantillons ont été prélevés.

Automobiles ne sont pas la seule source de NOx. Suivi de sa production est importante dans un large éventail de domaines.

La fumée de cigarette contienne souvent une concentration plus élevée de NOx qu’émise par les moteurs d’automobiles. Valeurs typiques pour NOx vont de la fumée de cigarette de 500 à 800 ppm, comparée à 21-48 ppm pour les émissions des voitures essence, ou autour de 500 ppm pour un véhicule diesel. Cela peut entraîner divers problèmes de santé personnels, y compris une irritation du nez et de gorge, infections respiratoires, la bronchite, ou le blocage du transfert d’oxygène dans le sang. AUCUN niveau dex dans la fumée de cigarette ne peut aussi être quantifiés en utilisant les méthodes indiquées dans cette vidéo.

Les bactéries nitrifiantes se trouvent dans le sol et l’eau et jouent un rôle important dans le cycle de l’azote, oxydation de l’ammoniac en nitrite puis en nitrate. Comme avec les gaz d’échappement et la fumée de cigarette, les niveaux dex n dans le sol peuvent être également examinées et quantifiés par colorimétrie.

Nitrates et nitrites trouvera également en quantités mesurables dans les produits alimentaires. Pour les aliments durcis, nitrates et nitrites peuvent être ajoutés comme conservateur, plus couramment dans les viandes et produits carnés. Ceux-ci ont antimicrobiens ainsi que les actions fixatrices de couleur et de la préservation et un effet bénéfique significatif et indirect sur la saveur. Cependant, trop haute de la teneur en nitrite peut conduire à des complications médicales, y compris la méthémoglobinémie infantile ou causer raccourcie Durée de vie des produits en raison d’effets comme graver de nitrite. Contenu de nitrite dans les aliments durcis par conséquent doit être étroitement surveillés, et ceci peut être effectué à l’aide d’une version modifiée du test colorimétrique.

Vous avez juste regardé introduction de Jupiter à la détermination de NOx. Vous devez maintenant comprendre comment NOx se forme dans les moteurs d’automobiles, comment ne formuler aucune solution d’indicateur dex et comment mesurer et quantifier NOx de fumées d’échappement du véhicule.

Merci de regarder !

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