تشخیص استون در غلظت های کم با حسگر مجهز شده به سامانه پیش تغلیظ گر زئولیت A

آشکارسازی استون با استفاده از حسگر گاز در غلظت­های پایین به علت کاربرد در شناسایی بیماری دیابت از تنفس بسیار حائز اهمیت است، درحالی­که معمولا حسگرهای گاز رایج فاقد چنین توانایی هستند. اندازه گیری استون موجود در بازدم انسان یک روش معتبر در تشخیص بیماری دیابت است، اما به علت مقدار کم استون در تنفس (کمتر از ppm ۱۰) اندازه­گیری آن با استفاده از حسگرهای گاز تجاری دارای چالش­های فراوانی است. در پژوهش حاضر، جذب استون توسط زئولیت A نشان داده ­شد و سپس با استفاده از آن عملکرد حسگر گاز  TGS۲۶۰۲ در تشخیص گاز استون بهبود داده شد. ابتدا پاسخ حسگر به مقادیر کمتر از ppm ۱۰ استون بررسی شد. سپس هوای آلوده به استون از بستر زئولیتی عبور داده شد تا استون موجود در آن در سطح زئولیت جذب شود. بلافاصله بعد از مرحله جذب، گرمایش زئولیت تا دمای ۴۵۰ درجه سانتی­گراد انجام شد تا استون های جذب شده به­صورت یک­جا رهاسازی شوند و باعث ایجاد غلظت لحظه ای بالاتری در محفظه حسگر نسبت به غلظت اولیه گاز شوند. به دلیل افزایش غلظت در زمان رهاسازی، پاسخ حسگر بهبود یافت. با این روش، غلظت استون در محفظه حسگر نسبت به هوای مورد آزمایش بیش از ۵۰ برابر افزایش داشت که باعث افزایش ۷ برابری پاسخ حسگر گردید. جهت بررسی کارایی سامانه ساخته شده، تاثیر عواملی از جمله جرم زئولیت استفاده شده، سرعت جابه­جایی هوا و دمای رهاسازی بررسی شد. مشاهده شد که استفاده از حسگر مجهز شده به پیش­تغلیظ­گر زئولیت A به­ عنوان یک روش آسان، کم هزینه و قابل اطمینان، حد آستانه تشخیص حسگر تجاری را افزایش می­دهد.

Keywords:

Pre-concentrator , acetone , Zeolite A , Low acetone concentration , Diabetes. , پیش تغلیظ گر , استون , زئولیت A , غلظت کم استون , دیابت