Control de calidad del líquido de escape diésel

El control de calidad de los líquidos de escape diésel (DEF) es clave para asegurar el rendimiento catalítico óptimo y evitar daños en el sistema de escape de los vehículos diésel. El método estándar para determinar el contenido de urea consiste en medir el índice de refracción (ISO 22241-2:2019). El problema es que, aunque este método es rápido, no es tan preciso como otros métodos (por ejemplo, HPLC). Esta nota de aplicación demuestra que el analizador de líquidos DS2500 proporciona una solución rápida con alta precisión para la determinación de urea en DEF. Con no se necesita preparación de muestras ni productos químicosLa espectroscopía de infrarrojo cercano visible (Vis-NIR) permite el análisis de fluidos de escape diésel en menos de un minuto.

Figure 1. Analizador de líquidos DS2500 y una muestra de líquido de escape diésel en un vial desechable.

Las muestras acuosas de urea con diferentes contenidos de urea del 0,5 % al 40 % (v/v) se midieron en modo de transmisión con un analizador de líquidos DS2500 en todo el rango de longitud de onda (400–2500 nm). La adquisición del espectro reproducible se logró utilizando el control de temperatura incorporado a 40 °C. Por conveniencia, se utilizaron viales desechables con una longitud de paso de 2 mm, lo que hizo innecesaria la limpieza de los recipientes de muestra. El paquete de software Metrohm Vision Air Complete se utilizó para toda la adquisición de datos y el desarrollo del modelo de predicción.

**Tabla 1.** Descripción general del equipo de hardware y software
Equipo	Número de metrohmios
Analizador de líquidos DS2500	2.929.0010
Viales desechables, 2 mm de diámetro, transmisión	6.7492.000
Vision Air 2.0 completo	6.6072.208

Los 16 espectros Vis-NIR medidos (Figura 2) se utilizaron para crear un modelo de predicción para la cuantificación del contenido de urea. La calidad de los modelos de predicción se evaluó mediante diagramas de correlación, que muestran una correlación muy alta entre la predicción de Vis-NIR y los valores del método principal. Las respectivas cifras de mérito (FOM) muestran la precisión esperada de una predicción durante el análisis de rutina.

Figure 2. Espectros Vis-NIR de fluidos de escape diésel con contenido variable de urea medidos en un analizador de líquidos DS2500.

Figure 3. Diagrama de correlación para la predicción del contenido de urea en fluidos de escape diésel utilizando un analizador de líquidos DS2500.

**Tabla 2.** Cifras de mérito para la predicción del contenido de urea en fluidos de escape diésel utilizando un analizador de sólidos DS2500.
Figuras de merito	Valor
R²	0,999
Error estándar de calibración	0,23%
Error estándar de validación cruzada	0,25%

Esta nota de aplicación demuestra la viabilidad del analizador de líquidos DS2500 para la determinación del contenido de urea en fluidos de escape diésel. La espectroscopia Vis-NIR permite una determinación rápida con alta precisión y, por lo tanto, representa una alternativa adecuada al método estándar. Además, debe señalarse que para otros parámetros como la densidad, se pueden desarrollar métodos NIR similares.

**Tabla 3.** Tiempo hasta el resultado de la determinación del contenido de urea en soluciones acuosas de urea mediante HPLC
Parámetro	Método	Tiempo de resultado y flujo de trabajo
Contenido de urea	HPLC	∼5 min (preparación) + ∼10 min (HPLC)

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