Patente Sensor colorimétrico para la detección de cianuro de hidrógeno.

Detección de contaminantes atmosféricos

Inventores

Ana Maria Costero, Raúl Gotor, Margarita Parra y Salvador Gil (Universitat de València).

Antecedentes

Tanto el anión cianuro en disolución (CN-), como el cianuro de hidrógeno en estado gaseoso (HCN) son moléculas contaminantes, tóxicas y extremadamente peligrosas, tanto en sistemas fisiológicos como en el medio ambiente. Actualmente existen multitud de sensores colorimétricos para la detección de CN-, pero generalmente no ofrecen una selectividad adecuada en presencia de otros aniones contaminantes. En cuanto a la detección de HCN en fase gas, los sistemas colorimétricos comercializados hasta el momento llevan a cabo la detección a través de una vía indirecta, haciendo uso de un indicador de pH que detecta el HCl generado por reacción del HCN con HgCl2. El uso de este tipo de sales de mercurio genera una carga contaminante relevante, y resulta interesante buscar alternativas eficaces y más respetuosas con el medioambiente.

La invención

Investigadores de la Universitat de València han diseñado nuevos sensores colorimétricos de CN- y HCN, que presentan excelentes características de selectividad y límites de detección dentro de los rangos de seguridad comúnmente aceptados. Para ambas aplicaciones, la invención se basa en el uso de un compuesto difenilmetanoquinona. Para el caso específico del HCN gaseoso, el compuesto se deposita sobre un soporte sólido de naturaleza básica. La correcta elección del compuesto ha permitido obtener un centro de carbono con electrofilia adecuada para el anión cianuro que, a diferencia de otras moléculas comerciales similares, mantiene sus características y reactividad una vez depositado en un soporte sólido adecuado. De esta forma, los investigadores han diseñado el primer sensor colorimétrico de HCN gaseoso por reacción directa.

Diferencias de color de 3 sensores con diferentes concentraciones del compuesto difenilmetano-quinona, para muestras de HCN, H2S, CO, HCl y NH3

Aplicaciones

La invención es aplicable a la fabricación de dispositivos de detección, especialmente como sistemas de protección personal. Estos sistemas son útiles en diversos sectores industriales en los que se genera HCN (madera, plásticos, acero, joyería, minería, petroquímica, etc.) y en espacios públicos susceptibles de sufrir atentados (estaciones, aeropuertos, etc.).

Ventajas

Las principales ventajas aportadas por la invención son:

• Límites de detección: La reacción directa entre el sensor y el HCN da lugar a un marcado cambio de color con límites de detección inferiores a 1 ppm.
• Selectividad: El sensor es selectivo en presencia de otros gases tales como CO, HCl, NH3, H2S, en concentraciones de hasta 50 ppm.
• Respeto al medioambiente: No emplea metales pesados.
• Reversibilidad: La reacción es reversible mediante irradiación con luz UV por lo que el sensor se regenera y se puede reutilizar en ciclos sucesivos.
• Minimización de falsos positivos: La regeneración con radiación UV solo se produce en caso de haber reaccionado con HCN.

Áreas de conocimiento

• Química Analítica
• Química Orgánica
• Instrumentación Química