Elementar | Determinación del contenido de nitrógeno en el líquido de escape diesel

Introducción:

El líquido de escape diésel (DEF), comúnmente denominado AdBlue o AUS 32 y estandarizado como ISO 22241, es un líquido que se utiliza en los vehículos diésel modernos para convertir las emisiones nocivas creadas por los motores diésel en gases no peligrosos, con el fin de cumplir con las estrictas normas de emisión. Se aplica en diferentes tipos de turismos, camiones, vehículos comerciales pesados, tractores y barcos.

El DEF es una solución acuosa de urea hecha de 32,5% de urea de alta pureza y 67,5% de agua desionizada. Esta concentración definida asegura que la concentración de urea sea la misma en la fase líquida y sólida en caso de que el DEF se congele.

El DEF se utiliza en convertidores catalíticos de motores diésel para reducir la concentración de NOx en las emisiones de escape diésel. Para fines de control de calidad, es esencial analizar el nitrógeno total en DEF para determinar el contenido de urea.

Esta nota de aplicación muestra los resultados de los análisis de AdBlue utilizando los analizadores de nitrógeno de Elementar: el rapid N exceed® y el rapid MAX N exceed. Ambos instrumentos se basan en el principio de combustión de la muestra y el posterior análisis de los gases de combustión mediante un detector de conductividad térmica (TCD).  La determinación de nitrógeno en ambos sistemas está completamente automatizada, lo que reduce el tiempo necesario para un único análisis a solo 3-4 minutos.

Análisis de Nitrógeno:

Para demostrar la idoneidad de el rapid N exceed® y el rapid MAX N exceed para el análisis de DEF, se analizó AdBlue en ambos instrumentos con diferentes gases portadores. El rapid MAX N exceed se hizo funcionar con helio y argón como gas portador, utilizando un peso de muestra de 270 mg y 550 mg, respectivamente. Para estos análisis, se introdujo AdBlue directamente en crisoles reutilizables de acero inoxidable sin necesidad de más preparación de la muestra.

Resultados:

El rapid N exceed® y el rapid MAX N exceed cumplen con las siguientes normas internacionales que describen la determinación del contenido de urea por nitrógeno total:

  • ISO 2241-2: Motores diésel – Agente reductor de NOx – AUS 32
  • ISO 18611-2: Embarcaciones y tecnología marina – Agente reductor de NOx marino AUS 40

Para rapid N exceed, que utiliza dióxido de carbono como gas portador, se pesaron 150 mg de AdBlue en una cápsula de estaño de 300 μl y se cerró con la prensa de sellado de cápsulas de Elementar.

Las muestras se analizaron en repeticiones de diez para cada instrumento. Los métodos utilizados fueron “cerveza” y “250mgStandar” para el rapid MAX N exceed y el rapid N exceed, respectivamente. Para la determinación diaria del factor se utilizó ácido aspártico o una solución de nitrato de amonio. El valor medio, la desviación estándar absoluta (DE) y la desviación estándar relativa (RSD) se calcularon para las diez repeticiones y los resultados se resumen en la Tabla 1.

Los resultados muestran que el contenido de nitrógeno de AdBlue se puede determinar con una precisión y exactitud muy altas tanto en el rapid MAX N exceed como en el rapid N exceed.  Los resultados para el contenido de nitrógeno de los diferentes análisis son idénticos y concuerdan totalmente con el valor teórico dentro de los errores experimentales con un intervalo de confianza del 99%. Todas las desviaciones estándar relativas están por debajo del 0,5%. El uso de helio como gas portador conduce a la mejor RSD, sin embargo, el argón como gas portador es una alternativa económica al helio y tiene una RSD ligeramente más alta que con helio. El rapid N exceed utiliza dióxido de carbono de bajo costo como gas portador y tiene una SD ligeramente más alta. Se pueden esperar desviaciones estándar incluso más bajas al aumentar el tamaño de la muestra.

Conclusiones:

Para la determinación del nitrógeno total en el fluido de escape diésel, el rapid N exceed® y el rapid MAX N exceed demuestran un rendimiento analítico de alta calidad cuando se utilizan diferentes gases portadores. Ambos instrumentos cumplen todos los requisitos de las normas internacionales que tratan con DEF.  La exactitud y precisión del rapid N exceed® y el rapid MAX N exceed hacen de ambos instrumentos una excelente opción para el control de calidad de DEF.

 

Puedes descargar la nota de aplicación original haciendo clic aquí.

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