Untuk melindungi orang-orang di tambang dan menangkap tanda-tanda awal letusan gunung berapi, peneliti harus melakukan pengukuran cepat kadar gas karbon dioksida. Tapi meskipun pentingnya analisis ini dalam kesehatan manusia, lingkungan, dan aplikasi industri, ilmuwan masih kekurangan metode deteksi yang sederhana, kuantitatif, dan murah.
Sekarang para ilmuwan telah mengembangkan sebuah sensor kimia baru yang memiliki potensi untuk mengukur gas di lokasi yang beragam seperti gunung berapi dan kapal selam.
Detektor yang bersinar - Semakin banyak gelembung zat CO2 yang melalui pelarut dipropylamine, intensitas fluoresensi meningkat.
Saat ini, peneliti mengukur CO2 menggunakan metode elektrokimia dan inframerah, namun keduanya memiliki perangkap. sensor elektrokimia membutuhkan sejumlah energi yang besar, karena mereka beroperasi pada suhu tinggi. Sementara itu, karbon monoksida, yang sering berdampingan dengan CO2, mengganggu dengan sensor IR komersial, karena gas tersebut menyerap berbagai panjang gelombang IR yang sama seperti CO2.
Jadi ahli kimia Ben Zhong Tang dari Hong Kong Universitas Sains dan Teknologi, dan koleganya merancang sebuah sistem deteksi baru yang diperlukan daya kecil dan tidak terpengaruh oleh CO
Dalam sistem mereka, molekul 1,1,2,3,4,5-hexaphenylsilole (HPS) mengapung di sebuah dipropylamine pelarut organik, (DPA). HPS memiliki enam cincin fenil yang menempel keluar seperti jari-jari dari kelompok silole pusat. Cincin biasanya memutar di sekitar obligasi yang menghubungkan mereka ke hub ini.
Ketika gelembung CO2 melalui campuran ini, bereaksi dengan DPA untuk menghasilkan cairan, kental ionik polar. Cairan memperlambat rotasi cincin fenil dan mendorong molekul HPS bersama-sama. Sebagai agregat molekul, mereka berpendar (C & EN, 8 Oktober 2001, halaman 29). Karena CO2 dan DPA menghasilkan cairan ion lebih sebagai meningkatkan konsentrasi gas, cermin intensitas fluoresensi tingkat CO2.
Sedangkan metode elektrokimia dan IR hanya berguna untuk menganalisis campuran gas yang mengandung kurang dari setengah CO2, pendekatan baru ini dapat mengukur hingga 100% CO2. Sensor juga beroperasi pada suhu kamar dan membutuhkan energi sedikit atau bahan yang mahal.
Sistem ini memiliki potensi sebagai instrumen lapangan, Tang mengatakan, karena "hanya memerlukan lampu UV genggam sebagai sumber eksitasi dan output-nya terlihat dengan mata telanjang, yang memfasilitasi pengambilan keputusan on-site."
|