Determination of Odour Interactions of Three-Component Gas Mixtures Using an Electronic Nose - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Determination of Odour Interactions of Three-Component Gas Mixtures Using an Electronic Nose

Abstrakt

The paper presents an application of an electronic nose prototype comprised of six TGS-type sensors and one PID-type sensor to identify odour interaction phenomena in odorous three-component mixtures. The investigation encompassed eight odorous mixtures—toluene-acetone-triethylamine and formaldehyde-butyric acid-pinene — characterized by different odour intensity and hedonic tone. A principal component regression (PCR) calibration model was used for evaluation of predicted odour intensity and hedonic tone. Correctness of identification ofodour interactions in the odorous three-component mixtures was determined based on the results obtained with the electronic nose. The results indicated a level of 75–80% for odour intensity and 57–73% for hedonic tone. The average root mean square error of prediction amounted to 0.03–0.06 for odour intensity determination and 0.07–0.34 for hedonic tone evaluation of the odorous three-component mixtures.

Cytowania

  • 2 2

    CrossRef

  • 2 1

    Web of Science

  • 2 2

    Scopus

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
Opublikowano w:
SENSORS nr 17, strony 1 - 18,
ISSN: 1424-8220
Język:
angielski
Rok wydania:
2017
Opis bibliograficzny:
Szulczyński B., Namieśnik J., Gębicki J.: Determination of Odour Interactions of Three-Component Gas Mixtures Using an Electronic Nose// SENSORS-BASEL. -Vol. 17, (2017), s.1-18
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.3390/s17102380
Bibliografia: test
  1. Gardner, J.W.; Bartlett, P.N. A brief history of electronic noses. Sens. Actuators B Chem. 1994, 18, 211-220. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  2. Boeker, P. On 'Electronic Nose' methodology. Sens. Actuators B Chem. 2014, 204, 2-17. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  3. Craven, M.A.; Gardner, J.W.; Bartlett, P.N. Electronic noses-development and future prospects. Trends Anal. Chem. 1996, 15, 486-493. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  4. Gardner, J.W.; Bartlett, P.N. Performance definition and standardisation of electronic noses. Sens. Actuators B Chem. 1996, 33, 60-67. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  5. Rock, F.; Barsan, N.; Weimar, U. Electronic nose: Current status and future trends. Chem. Rev. 2008, 108, 705-725. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  6. Wilson, A.D.; Baietto, M. Applications and advances in electronic-nose technologies. Sensors 2009, 9, 5099-5148. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  7. Arshak, K.; Moore, E.; Lyons, G.M.; Harris, J.; Clifford, S. A review of gas sensors employed in electronic nose applications. Sens. Rev. 2004, 24, 181-198. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  8. Munoz, R.; Sivret, E.C.; Parcsi, G.; Lebrero, R.; Wang, X.; Suffet, I.H.; Stuetz, R.M. Monitoring techniques for odour abatement assessment. Water Res. 2010, 44, 5129-5149. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  9. Gębicki, J. Application of electrochemical sensors and sensor matrixes for measurement of odorous chemical compounds. Trends Anal. Chem. 2016, 77, 1-13. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  10. Fend, R.; Bessant, C.; Williams, A.J.; Woodman, A.C. Monitoring haemodialysis using electronic nose and chemometrics. Biosens. Bioelectron. 2004, 19, 1581-1590. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  11. Bernabei, M.; Pennazza, G.; Santonico, M.; Corsi, C.; Roscioni, C.; Paolesse, R.; Di Natale, C.; D'Amico, A. A preliminary study on the possibility to diagnose urinary tract cancers by an electronic nose. Sens. Actuators B Chem. 2008, 131, 1-4. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  12. D'Amico, A.; Pennazza, G.; Santonico, M.; Martinelli, E.; Roscioni, C.; Galluccio, G.; Paolesse, R.; Di Natale, C. An investigation on electronic nose diagnosis of lung cancer. Lung Cancer 2010, 68, 170-176. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  13. Wilson, A.D. Biomarker metabolite signatures pave the way for electronic-nose applications in early clinical disease diagnoses. Curr. Metabol. 2017, 5, 90-101. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  14. Stuetz, R.M.; Fenner, R.A.; Engin, G. Characterisation of wastewater using an electronic nose. Water Res. 1999, 33, 442-452. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  15. Dang, L.; Tian, F.; Zhang, L.; Kadri, Ch.; Yin, X.; Peng, X.; Liu, S. A novel classifier ensemble for recognition of multiple indoor air contaminants by an electronic nose. Sens. Actuators B Chem. 2014, 207, 67-74. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  16. Rudnitskaya, A.; Legin, A. Sensor systems, electronic tongues and electronic noses, for the monitoring of biotechnological processes. J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2008, 35, 443-451. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  17. Rajamaki, T.; Arnold, M.; Venelampi, O.; Vikman, M.; Rasanen, J.; Itavaara, M. An electronic nose and indicator volatiles for monitoring of the composting process. Water Air Soil Pollut. 2005, 1, 71-87. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  18. Capelli, L.; Sironi, S.; Del Rosso, R. Electronic Noses for Environmental Monitoring Applications. Sensors 2014, 14, 19979-20007. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  19. Gębicki, J.; Dymerski, T.; Namieśnik, J. Investigation of Air Quality beside a Municipal Landfill: The Fate of Malodour Compounds as a Model VOC. Environments 2017, 4, 7. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  20. Deshmukh, S.; Bandyopadhyay, R.; Bhattacharyya, N.; Pandey, R.A.; Jana, A. Application of electronic nose for industrial odors and gaseous emissions measurement and monitoring-An overview. Talanta 2015, 144, 329-340. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  21. Bourgeois, W.; Stuetz, R.M. Measuring wastewater quality using a sensor array prospects for real-time monitoring. Water Sci. Technol. 2000, 41, 107-112. otwiera się w nowej karcie
  22. Baldwin, E.A.; Bai, J.; Plotto, A.; Dea, S. Electronic noses and tongues: Applications for the food and pharmaceutical industries. Sensors 2011, 11, 4744-4766. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  23. El Barbri, N.; Llobet, E.; El Bari, N.; Correig, X.; Bouchikhi, B. Electronic nose based on metal oxide semiconductor sensors as an alternative technique for the spoilage classification of red meat. Sensors 2008, 8, 142-156. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  24. Cynkar, W.; Cozzolino, D.; Dambergs, B.; Janik, L.; Gishen, M. Feasibility study on the use of a head space mass spectrometry electronic nose (MS e-nose) to monitor red wine spoilage induced by Brettanomyces yeast. Sens. Actuators B Chem. 2007, 124, 167-171. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  25. Dymerski, T.; Gębicki, J.; Wardencki, W.; Namieśnik, J. Application of an electronic nose instrument to fast classification of polish honey types. Sensors 2014, 14, 10709-10724. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  26. Wilson, A.D. Electronic-nose applications in forensic science and for analysis of volatile biomarkers in the human breath. J. Forensic Sci. Criminol. 2014, 1, 1-21.
  27. Haddi, Z.; Amari, A.; Alami, H.; El Bari, N.; Llobet, E.; Bouchikhi, B. A portable electronic nose system for the identification of cannabis-based drugs. Sens. Actuators B Chem. 2011, 155, 456-463. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  28. Brudzewski, K.; Osowski, S.; Pawłowski, W. Metal oxide sensor arrays for detection of explosives at sub-parts-per million concentration levels by the differential electronic nose. Sens. Actuators B Chem. 2012, 161, 528-533. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  29. Alizadeh, T.; Zeynali, S. Electronic nose based on the polymer coated SAW sensors array for the warfare agent simulants classification. Sens. Actuators B Chem. 2008, 129, 412-423. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  30. Spinelle, L.; Gerboles, M.; Kok, G.; Persijn, S.; Sauerwald, T. Review of portable and low-cost sensors for the ambient air monitoring of benzene and other volatile organic compounds. Sensors 2017, 17, 1520. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  31. Szulczyński, B.; Gębicki, J. Currently commercially available chemical sensors employed for detection of volatile organic compounds in outdoor and indoor air. Environments 2017, 4, 21. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  32. Güntner, A.T.; Koren, V.; Chikkadi, K.; Righettoni, M.; Pratsinis, S.E. E-nose sensing of low-ppb formaldehyde in gas mixtures at high relative humidity for breath screening of lung cancer? ACS Sens. 2016, 1, 528-535. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  33. Güntner, A.T.; Sievi, N.A.; Theodore, S.J.; Gulich, T.; Kohler, M.; Pratsinis, S.E. Non-invasive body fat burn monitoring from exhaled acetone with Si-doped WO 3 sensing nanoparticles. Anal. Chem. 2017, 89, 10578-10584. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  34. Zou, Z.; Buck, L.B. Combinatorial effects of odorant mixes in olfactory cortex. Science 2006, 311, 1477-1481. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  35. Berglund, B.; Olsson, M.J. A Theoretical and Empirical Evaluation of Perceptual and Psychphisical Models for Odor-Intensity Interaction; No. 764; Stockholm University: Stockholm, Sweden, 1993. otwiera się w nowej karcie
  36. Willing, B.-I.L.; Brundin, A.; Lundström, I. Odour analysis of paperboard, the correlation between human senses and electronic sensors using multivariate analysis. Packag. Technol. Sci. 1998, 11, 59-67. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  37. Hill, D.T.; Barth, C.L. Quantitative prediction of odor intensity. Trans. ASAE 1976, 19, 939-944. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  38. Pearce, T.C.; Gardner, J.W. Predicting organoleptic scores of sub-ppm flavour notes Part 2. Computational analysis and results. Analyst 1998, 123, 2057-2066. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  39. Pearce, T.C.; Gardner, J.W. Predicting organoleptic scores of sub-ppm flavour notes Part 1. Theoretical and experimental details. Analyst 1998, 123, 2047-2055. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  40. Yan, L.; Liu, J.; Fang, D. Use of a modified vector model for odor intensity prediction of odorant mixtures. Sensors 2015, 15, 5697-5709. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  41. Yan, L.; Liu, J.; Jiang, S.; Wu, Ch.; Gao, K. The Regular Interaction Pattern among Odorants of the Same Type and Its Application in Odor Intensity Assessment. Sensors 2017, 17, 1624. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  42. Laffort, P. Models for describing intensity interactions in odor mixtures: A reappraisal. In Perception of Complex Smells and Tastes;
  43. Laing, D.G., Cain, W.S., McBride, R.L., Ache, B.W., Eds.; Academic Press: New York, NY, USA, 1989; pp. 205-223. ISBN 012042990X. otwiera się w nowej karcie
  44. Laffort, P. The application of synergy and inhibition phenomena to odor reduction. In Characterization and Control of Odours and VOC in the Process Industries; otwiera się w nowej karcie
  45. Vigneron, S., Hermia, J., Chaouki, J., Eds.; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 1994; pp. 105-117. ISBN 9780080875200.
  46. Laffort, P.; Dravnieks, A. Several models of suprathreshold quantitative olfactory interaction in humans applied to binary, ternary and quaterny mixtures. Chem. Senses 1982, 7, 153-174. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  47. Berglund, B.; Berglund, U.; Lindvall, T.; Svensson, L.T. A quantitative principle of perceived intensity summation in odor mixtures. J. Exp. Psychol. 1973, 100, 29-38. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  48. Gebicki, J.; Szulczynski, B.; Kaminski, M. Determinationn of authenticity of brand perfume using electronic nose prototypes. Meas. Sci. Technol. 2015, 26, 125103. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  49. López, R.; Cabeza, I.O.; Giráldez, I.; Díaz, M.J. Biofiltration of composting gases using different municipal solid waste-pruning residue composts: Monitoring by using an electronic nose. Bioresour. Technol. 2011, 102, 7984-7993. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  50. Romain, A.-C.; Nicolas, J.; Cobut, P.; Delva, J.; Nicks, B.; Philippe, F.-X. Continuous odour measurement from fattening pig units. Atmos. Environ. 2013, 77, 935-942. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  51. Cabeza, I.O.; López, R.; Giraldez, I.; Stuetz, R.M.; Díaz, M.J. Biofiltration of α-pinenevapours using municipal solid waste (MSW)-Pruning residues (P) composts as packing materials. Chem. Eng. J. 2013, 233, 149-158. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  52. Delgado-Rodríguez, M.; Ruiz-Montoya, M.; Giraldez, I.; López, R.; Madejón, E.; Díaz, M.J. Use of electronic nose and GC-MS in detection and monitoring some VOC. Atmos. Environ. 2012, 51, 278-285. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  53. Littarru, P. Environmental odours assessment from waste treatment plants: Dynamic olfactometry in combination with sensorial analysers "electronic noses". Waste Manag. 2007, 27, 302-309. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  54. Sohn, J.H.; Dunlop, M.; Hudson, N.; Kim, T.I.; Yoo, Y.H. Non-specific conducting polymer-based array capable of monitoring odour emissions from a biofiltration system in a piggery building. Sens. Actuators B Chem. 2009, 135, 455-464. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  55. Nake, A.; Dubreuil, B.; Raynaud, C.; Talou, T. Outdoor in situ monitoring of volatile emissions from wastewater treatment plants with two portable technologies of electronic noses. Sens. Actuators B Chem. 2005, 106, 36-39. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  56. Boholt, K.; Andreasen, K.; den Berg, F.; Hansen, T. A new method for measuring emission of odour from a rendering plant using the Danish Odour Sensor System (DOSS) artificial nose. Sens. Actuators B Chem. 2005, 106, 170-176. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  57. Hudon, G.; Guy, Ch.; Hermia, J. Measurement of odor intensity by an electronic nose. J. Air Waste Manag. Assoc. 2000, 50, 1750-1758. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  58. Hellman, T.M.; Small, F.H. Characterization of the odor properties of 101 petrochemicals using sensory methods. J. Air Pollut. Control Assoc. 1974, 24, 979-982. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  59. Leonardos, G.; Kendall, D.; Barnard, N. Odor threshold determinations of 53 odorant chemicals. J. Air Pollut. Control Assoc. 1969, 19, 91-95. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  60. Nagata, Y.; Takeuchi, N. Measurement of odor threshold by triangle odor bag method. In Odor Measurement Review; Government of Japan: Tokyo, Japan, 2003; pp. 118-127. otwiera się w nowej karcie
  61. Hierlemann, A.; Gutierrez-Osuna, R. Higher-order chemical sensing. Chem. Rev. 2008, 108, 563-613. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  62. Leffingwell, J.C.; Leffingwell, D. GRAS flavor chemicals-detection thresholds. Perfum. Flavor 1991, 16, 1-19.
  63. Amoore, J.E.; Hautala, E. Odor as an aid to chemical safety: Odor thresholds compared with threshold limit values and volatilities for 214 industrial chemicals in air and water dilution. J. Appl. Toxicol. 1983, 3, 272-290. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 50 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi