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Nelle piscine, il cloro (Cl2) è usato come disinfettante per ridurre al minimo il rischio per gli utenti dai contaminanti microbici. Ma il Cl2 si trasforma in acqua in acido ipocloroso (HClO), che reagisce con i composti azotati generati dall’attività umana come saliva, sudore, urina e pelle. Questo porta alla formazione di diverse clorammine, come la monocloramina, la dicloramina e il tricloruro di azoto tossico (NCl3). A causa della sua bassa solubilità in acqua, NCl3 si trova principalmente nell’aria, e provoca irritazioni oculari e respiratorie significative nei nuotatori e nei frequentatori di piscine. Inoltre, studi epidemiologici hanno recentemente dimostrato che può indurre l’asma, specialmente nei bambini. Il contenuto di NCl3 può variare entro 10 minuti a seconda del numero di nuotatori e del movimento dell’acqua. Per rinnovare rapidamente l’atmosfera della piscina quando è necessario, è quindi importante poter seguire la concentrazione di NCl3. Fino ad oggi, l’unico metodo utilizzato per misurare l’NCl3 gassoso è piuttosto lento, poiché si basa sul campionamento con una cartuccia dell’atmosfera durante 2 ore, seguito dall’analisi in laboratorio.

Per il sensore colorimetrico di NCl3, il laboratorio ha impiegato una strategia simile a quella del rilevamento della formaldeide. La ben nota reazione di NCl3 con ioni ioduro in soluzione porta alla formazione dello ione triioduro, I3-, che assorbe a 270 nm. In soluzione, quest’ultima specie può formare con l’amilosio il complesso I3-/Amilosio, che assorbe fortemente nel visibile a 540 nm. L’idea chiave innovativa è stata quella di trasporre queste reazioni in nanopori drogati con ioduro e amilosio. Il sensore sviluppato può rilevare NCl3 fino a 5-200 ppb entro 20 minuti in atmosfere umide (dal 50% al 75% di umidità relativa) a temperatura ambiente. Il sensore è una matrice monolitica trasparente di dimensioni 8X5X2 mm drogata con ioduro di sodio e amilosio. Quando è esposto a NCl3, si sviluppa un colore dovuto alla formazione del complesso I3-/amilosio; il colore varia dal rosa chiaro al viola scuro a seconda della concentrazione di NCl3.