La 'nariz E' olfatea mezclas de compuestos orgánicos volátiles
Distinguir con precisión las mezclas de isómeros de xileno
A medida que se secan los disolventes de pintura, la tinta y los adhesivos, pueden liberar compuestos orgánicos volátiles (COV), que pueden afectar negativamente a la salud. Uno de esos COV es el xileno, que existe en forma de tres isómeros con los mismos elementos pero con disposiciones ligeramente diferentes. Como los isómeros son tan similares, es difícil controlarlos por separado. Ahora, unos investigadores que publican un informe en ACS Sensors han desarrollado una nariz eléctrica ("e-nose") con películas de marco metálico-orgánico (MOF) porosas que pueden distinguir con precisión las mezclas de isómeros de xileno.
Un sensor "e-nose" basado en MOF distingue con precisión el o-xileno, el m-xileno y el p-xileno de las mezclas
Peng Qin
El xileno, a veces llamado xilol, es perjudicial si se inhalan grandes cantidades o se absorbe a través de la piel. Cada isómero, el o-xileno, el m-xileno y el p-xileno, interactúa de forma diferente en los seres humanos y otros mamíferos, por lo que es importante controlar el medio ambiente para cada isómero y no sólo su presencia acumulada. Anteriormente, los investigadores utilizaban el análisis por cromatografía de gases para identificar las tres formas de xileno. Pero este procedimiento requiere grandes instrumentos que son caros, y los análisis requieren mucho tiempo. Por ello, Lars Heinke y sus colegas querían ver si las películas de MOF podían incorporarse a sensores sencillos y más rápidos para detectar y medir la presencia de cada isómero por separado en el aire.
Los investigadores prepararon seis películas porosas de MOF diferentes que se sabe que adsorben isómeros de xileno y las aplicaron a sensores gravimétricos en una matriz llamada "e-nose". En los experimentos iniciales, el equipo demostró que las películas de MOF tenían diferentes sensibilidades al o-xileno, al m-xileno y al p-xileno. A continuación, comprobaron la capacidad de la nariz electrónica para distinguir los isómeros de xileno en las mezclas a concentraciones de 10 ppm y 100 ppm, que es el límite de exposición del Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo de Estados Unidos. Analizando los datos del conjunto de sensores con un algoritmo de aprendizaje automático, el equipo pudo determinar la composición de las mezclas con una precisión del 86% para la mezcla de 10 ppm y del 96% para la de 100 ppm. Los investigadores afirman que la e-nose basada en MOF es un dispositivo sencillo para discriminar las tres formas de xileno en la monitorización ambiental y las pruebas de diagnóstico de salud.
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