O objetivo geral desses ensaios de vareta combinando uma sonda de viscosidade fluorescente e uma leitura de smartphone é detectar adulteração de diesel com querosene e detectar tais fraudes e evitar danos econômicos. Este método pode ajudar os usuários em país limitado a recursos a realizar testes rápidos de acordo com as demandas da OMS ASSURED A principal vantagem dessa técnica é que ela dá um resultado de medição qualitativa em menos de um minuto e pode ser realizada por pessoal destreinado sem necessidade específica de equipamento. Embora o método forneça uma nova ferramenta para a detecção de adulteração de combustível, ele também pode ser usado para outras aplicações de medição no local, como, por exemplo, detecção explosiva ou análise de água.
Prepare uma solução milimã do corante de referência e corantes 4-DNS, 4-DNS-OH e 4-DNS-COOH em tolueno, conforme descrito no protocolo de texto. Corte tiras de celulose de 30 por cinco milímetros do papel filtro. Coloque aproximadamente 50 dessas tiras em um frasco de cinco mililitros vedáveis juntamente com 4,5 mililitros da solução de corante desejada.
Agite as tiras dentro do frasco com um rotador vertical por 20 minutos a 30 rpm. Em seguida, despeje a solução de tolueno para fora do frasco. Preencha imediatamente com quatro mililitros de ciclohexano e gire por um minuto a 30 rpm para lavar corantes em excesso.
Repita esta operação de lavagem três vezes. Após a lavagem, seque as tiras de teste obtidas em um papel filtro por 10 minutos à temperatura ambiente antes de realizar o pré-tratamento amostral, conforme descrito no protocolo de texto. Compre um LED epóxi padrão de cinco milímetros a 460 nanômetros, um resistor de 100 ohm e um cabo USB on-the-go com um interruptor de desligamento e uma porta micro USB.
Corte o cabo USB no oposto do lado on-the-go para isolar o fio vermelho alimentando positivo cinco volts e o fio preto correspondente ao chão. Agora, corte o fio preto do cabo USB e solde o resistor de 100 ohm na parte de trás do interruptor. Solde o ânodo LED para o fio vermelho positivo de cinco volts e o cátodo led para o fio preto moído.
Compre um difusor e dois filtros para o LED e a câmera, tipicamente um filtro de passagem curta para o canal de excitação e um filtro de passe de banda para a coleta de emissões. Imprima em 3D uma caixa de smartphone que se encaixa no smartphone e integra as diferentes partes ópticas que consistem em uma câmara preta, conforme descrito no protocolo de texto. Além disso, imprima em 3D um suporte de tira para manter uma referência e uma tira de teste.
Implemente o canal de excitação colocando o LED, o difusor e o filtro para iluminar as tiras de papel em um ângulo de 60 graus. Implemente o canal de leitura colocando o filtro na frente da câmera CMOS do smartphone. Selecione o arquivo de calibração adequado da memória do software clicando no botão do menu no canto superior direito da janela do software.
Mergulhe a tira de teste na amostra de diesel por alguns segundos segurando a tira de teste com pinças. Remova o excesso de combustível estofando com um papel de secagem. Coloque a tira de teste dentro do suporte de tira ao lado da faixa de referência e introduza o suporte na caixa do smartphone.
Uma imagem da fluorescência da tira é imediatamente exibida na tela do smartphone. Pressione o botão de sessão para registrar as intensidades de fluorescência das tiras de teste e referência. O grau de adulteração é imediatamente calculado pelo algoritmo interno e exibido na tela.
Para obter tiras de teste codificadas com um rotor molecular de fluorescência como uma sonda de viscosidade, três tipos de corantes foram codificados no papel. Um candidato, 4-DNS-OH, foi encontrado como a sonda mais adequada para detectar adulteração diesel com querosene. A fluorescência das tiras foi determinada com uma câmera de smartphone após a inserção das tiras em uma caixa impressa em 3D.
A caixa integrou o suporte de tiras e todos os elementos ópticos necessários, como um LED alimentado diretamente pela porta USB do smartphone, filtros e um difusor. O procedimento de ensaio foi mantido o mais simples possível com apenas alguns passos, mergulhando, colocando a tira no suporte, iniciando o LED e posicionando o titular no caso, seguido de medição e análise. O software de análise media todos os valores RGB dos pixels em áreas espaciais predefinidas correspondentes às tiras e converteu-os em intensidades de fluorescência.
Uma vez dominada, essa técnica pode ser feita em um ou dois minutos. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como tais métodos econômicos, precisos e rápidos para adulteração de combustível devem funcionar. Também é interessante a solução forense, por exemplo, se um pessoal de autoridade não treinado ou consumidores deve descobrir fraudes.
Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de escolher os arquivos de calibração adequados especialmente quando se trabalha com quaisquer amostras de diesel de diferentes graus, pois eles podem interagir especificamente na faixa. Após este procedimento, outros métodos de referência ou laboratoriais como o GC-FID podem ser realizados a fim de validar resultados positivos observados em campo durante uma campanha de triagem. Assim, essa técnica pode abrir caminho para que outros pesquisadores combinem ensaios fluorescentes com sistemas de leitura de smartphones incorporados para fornecer ferramentas valiosas para detecção no local, como poluentes na água ou outras aplicações forenses.
Trabalhar com o alt-detector CMOS do smartphone requer algumas precauções em relação ao algoritmo de valência em todo o exterior que está presente na maioria dos dispositivos. Medir a fluorescência de uma faixa de referência além da tira de teste permite a correção desse desvio.
