Quality Control of Polyols
Aplikace | 2021 | MetrohmInstrumentace
Polyoly jsou klíčové složky při výrobě polyuretanových materiálů, kde přesná hodnota hydroxylového čísla ovlivňuje reaktivitu a výsledné vlastnosti finálních produktů. Tradiční titrační metody podle ASTM D4274-16 využívají toxické a korozivní chemikálie, což představuje bezpečnostní i ekologickou výzvu.
Cílem je demonstrovat možnost bezchemického stanovení hydroxylového čísla polyolů metodou viditelné a blízké infračervené spektroskopie (Vis-NIR) podle ASTM D6342-12 s využitím přístroje XDS RapidLiquid Analyzer. Studie porovnává přesnost, časovou náročnost a provozní náklady oproti konvenční titraci.
Polyolové vzorky byly měřeny v transmisním režimu v rozsahu 400–2500 nm při konstantní teplotě 30 °C. Vzorky byly umístěny v jednorázových skleněných vialkách o cestovní délce 4 mm, což eliminuje nutnost čištění cuvet. Pro vývoj predikčního modelu a zpracování dat byl použit software Vision Air Complete.
Vyvinutý NIR kalibrační model dosáhl koeficientu determinace R2 = 0,998, standardní chyby kalibrace (SEC) 1,28 mg KOH/g a standardní chyby křížové validace (SECV) 1,42 mg KOH/g. Korelační diagram mezi hodnotami z NIR a titrace ukázal výbornou shodu. Analýza zabere méně než 1 minutu bez předchozí přípravy vzorku.
Metoda přináší významné výhody:
Očekávané směry rozvoje zahrnují:
Vis-NIR spektroskopie s přístrojem XDS RapidLiquid Analyzer podle ASTM D6342-12 je rychlou, bezpečnou a nákladově efektivní alternativou k mokrým chemickým metodám pro stanovení hydroxylového čísla polyolů, přičemž dosahuje vysoké přesnosti a výrazně snižuje provozní náklady.
NIR Spektroskopie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Polyoly jsou klíčové složky při výrobě polyuretanových materiálů, kde přesná hodnota hydroxylového čísla ovlivňuje reaktivitu a výsledné vlastnosti finálních produktů. Tradiční titrační metody podle ASTM D4274-16 využívají toxické a korozivní chemikálie, což představuje bezpečnostní i ekologickou výzvu.
Cíle a přehled studie
Cílem je demonstrovat možnost bezchemického stanovení hydroxylového čísla polyolů metodou viditelné a blízké infračervené spektroskopie (Vis-NIR) podle ASTM D6342-12 s využitím přístroje XDS RapidLiquid Analyzer. Studie porovnává přesnost, časovou náročnost a provozní náklady oproti konvenční titraci.
Použitá metodika a instrumentace
Polyolové vzorky byly měřeny v transmisním režimu v rozsahu 400–2500 nm při konstantní teplotě 30 °C. Vzorky byly umístěny v jednorázových skleněných vialkách o cestovní délce 4 mm, což eliminuje nutnost čištění cuvet. Pro vývoj predikčního modelu a zpracování dat byl použit software Vision Air Complete.
- XDS RapidLiquid Analyzer (Metrohm 2.921.1410)
- Jednorázové vialky 4 mm, borosilikátové (Metrohm 6.7402.010)
- Software Vision Air Complete verze 2.0 (Metrohm 6.6072.208)
Hlavní výsledky a diskuse
Vyvinutý NIR kalibrační model dosáhl koeficientu determinace R2 = 0,998, standardní chyby kalibrace (SEC) 1,28 mg KOH/g a standardní chyby křížové validace (SECV) 1,42 mg KOH/g. Korelační diagram mezi hodnotami z NIR a titrace ukázal výbornou shodu. Analýza zabere méně než 1 minutu bez předchozí přípravy vzorku.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda přináší významné výhody:
- Odstranění nebezpečných chemikálií
- Snížení ročních provozních nákladů na cca 2 063 USD oproti 18 188 USD u titrace
- Zrychlení analýzy na méně než 1 minutu na vzorek
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje zahrnují:
- Integraci Vis-NIR spektroskopie do procesního monitoringu v reálném čase
- Využití pokročilých chemometrických algoritmů a umělé inteligence pro přesnější predikce
- Miniaturizaci a mobilní aplikace NIR senzorů pro on-site testování
- Automatizaci a robotizaci vzorkovacího řetězce
Závěr
Vis-NIR spektroskopie s přístrojem XDS RapidLiquid Analyzer podle ASTM D6342-12 je rychlou, bezpečnou a nákladově efektivní alternativou k mokrým chemickým metodám pro stanovení hydroxylového čísla polyolů, přičemž dosahuje vysoké přesnosti a výrazně snižuje provozní náklady.
Reference
- ASTM D6342-12: Standard Test Method for Determination of Hydroxyl Number of Polyols by Near-Infrared Spectroscopy
- ASTM D4274-16: Standard Test Methods for Analysis of Polyols
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Quality Control of Palm Oil
2020|Metrohm|Aplikace
AN-NIR-044 Quality Control of Palm Oil Environmentally friendly determination of FFA content, iodine value, moisture, DOBI, and carotene content Summary Determination of key quality parameters of palm oil, namely free fatty acids (FFA), iodine value (IV), moisture content, deterioration of…
Klíčová slova
metrohm, metrohmerror, errorxds, xdsmerit, meritfigures, figuresrapidliquid, rapidliquidcarotene, carotenecross, crossstandard, standardpalm, palmvalidation, validationvalue, valuenir, nirsimple, simpleanalyzer
Quality Control of Lubricants
2020|Metrohm|Aplikace
AN-NIR-041 Quality Control of Lubricants Fast and chemical-free determination of the acid number, viscosity, moisture content, and color number of lubricants with NIRS Summary For lubricant analysis, determination of the Acid Number (ASTM D664), viscosity (ASTM D445), moisture content (ASTM…
Klíčová slova
metrohm, metrohmxds, xdserror, errorrapidliquid, rapidliquidmerit, meritfigures, figuresanalyzer, analyzernirs, nirscross, crossstandard, standardsimple, simpleresult, resultvalidation, validationlubricants, lubricantsnumber
Simultaneous determination of multiple quality parameters of polyols using Vis-NIR spectroscopy
2018|Metrohm|Aplikace
NIR Application Note NIR–065 Simultaneous determination of multiple quality parameters of polyols using Vis-NIR spectroscopy This Application Note demonstrates different application possibilities of Metrohm Vis-NIR analyzers for the determination of multiple quality parameters of polyols. This unique analytical technique enables…
Klíčová slova
nir, nirpolyols, polyolssecv, secvquality, qualitywavelength, wavelengthsep, sephydroxyl, hydroxylranges, rangesfigures, figuresrapidliquid, rapidliquidregression, regressionxds, xdsparameters, parametersmerit, meritnirs
Quality Control of Lubricants
2020|Metrohm|Aplikace
AN-NIR-071 Quality Control of Lubricants Unassisted, rapid determination of the Acid Number by automated NIR spectroscopy according to ASTM E1655 Summary Acid Number (AN) analysis of lubricants (ASTM D664) can be a lengthy and costly process due to usage of…
Klíčová slova
metrohm, metrohmrapidliquid, rapidliquidxds, xdssimple, simpleper, peranalyzer, analyzernir, nirequipment, equipmentmembrane, membranenumber, numberhellma, hellmareevaluation, reevaluationcosts, coststempered, temperederror
