Quality Control of Isocyanates
Aplikace | 2020 | MetrohmInstrumentace
Isocyanáty jsou kritické složky v produkci polyuretanů a dalších průmyslových materiálech. Jejich vysoká reaktivita vůči vlhkosti a toxicita vyžadují spolehlivé metody pro přesné stanovení obsahu, aby byla zajištěna bezpečnost pracovníků a kvalita finálních produktů. Tradiční chromatografické a titrační postupy jsou však časově i chemicky náročné, což omezuje jejich využití v rychlém interním monitoringu.
Cílem studie je demonstrovat použití viditelné a blízké infračervené (Vis-NIR) spektroskopie pro bezchemické a rychlé stanovení obsahu isocyanátů. Studie popisuje vývoj a validaci predikčních modelů založených na datech získaných XDS RapidLiquid Analyzer a porovnává je s referenční metodou titrace dle ASTM D7252.
Vzorky isocyanátů byly měřeny v transmisním režimu na spektrometru XDS RapidLiquid Analyzer v rozsahu 400–2500 nm při stabilní teplotě 30 °C. Vzorky se umístily do jednorázových skleněných vialek o optické dráze 8 mm, což eliminovalo nutnost čištění cuvet a minimalizovalo chyby. Pro sběr dat a tvorbu predikčních modelů bylo použito softwarové prostředí Vision Air Complete.
Analýza Vis-NIR spekter umožnila vytvořit robustní kalibrační model pro obsah isocyanátů s koeficientem determinace R2 = 0,968. Standardní chyba kalibrace činila 0,24 a křížové validace 0,26, což svědčí o vysoké přesnosti a reprodukovatelnosti metody. Korelační diagramy ukázaly vynikající shodu mezi predikcemi Vis-NIR a hodnotami získanými titrační metodou.
Metoda Vis-NIR nabízí klíčové výhody:
Viz-NIR spektroskopie může být dále rozšířena o:
Studie potvrzuje, že Vis-NIR spektroskopie s XDS RapidLiquid Analyzer představuje efektivní, rychlou a ekologicky šetrnou alternativu k běžným mokrým chemickým metodám pro stanovení obsahu isocyanátů. Díky vysoké přesnosti a krátkému čase měření lze tuto metodu úspěšně využít pro rutinní kontrolu kvality a procesní monitoring.
Studie neobsahuje explicitní seznam literatury.
NIR Spektroskopie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Isocyanáty jsou kritické složky v produkci polyuretanů a dalších průmyslových materiálech. Jejich vysoká reaktivita vůči vlhkosti a toxicita vyžadují spolehlivé metody pro přesné stanovení obsahu, aby byla zajištěna bezpečnost pracovníků a kvalita finálních produktů. Tradiční chromatografické a titrační postupy jsou však časově i chemicky náročné, což omezuje jejich využití v rychlém interním monitoringu.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie je demonstrovat použití viditelné a blízké infračervené (Vis-NIR) spektroskopie pro bezchemické a rychlé stanovení obsahu isocyanátů. Studie popisuje vývoj a validaci predikčních modelů založených na datech získaných XDS RapidLiquid Analyzer a porovnává je s referenční metodou titrace dle ASTM D7252.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky isocyanátů byly měřeny v transmisním režimu na spektrometru XDS RapidLiquid Analyzer v rozsahu 400–2500 nm při stabilní teplotě 30 °C. Vzorky se umístily do jednorázových skleněných vialek o optické dráze 8 mm, což eliminovalo nutnost čištění cuvet a minimalizovalo chyby. Pro sběr dat a tvorbu predikčních modelů bylo použito softwarové prostředí Vision Air Complete.
Použitá instrumentace
- XDS RapidLiquid Analyzer (Metrohm č. 2.921.1410)
- Disposable Vials, 8 mm (Metrohm č. 6.7402.000)
- Vision Air 2.0 Complete (Metrohm č. 6.6072.208)
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza Vis-NIR spekter umožnila vytvořit robustní kalibrační model pro obsah isocyanátů s koeficientem determinace R2 = 0,968. Standardní chyba kalibrace činila 0,24 a křížové validace 0,26, což svědčí o vysoké přesnosti a reprodukovatelnosti metody. Korelační diagramy ukázaly vynikající shodu mezi predikcemi Vis-NIR a hodnotami získanými titrační metodou.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda Vis-NIR nabízí klíčové výhody:
- Čas do výsledku kratší než 1 minuta bez přípravy vzorku
- Žádné chemikálie ani rozpouštědla
- Jednoduchá obsluha a automatizace rutinních analýz
- Možnost nasazení v QA/QC laboratořích i ve výrobních procesech
Budoucí trendy a možnosti využití
Viz-NIR spektroskopie může být dále rozšířena o:
- Online monitorování obsahu isocyanátů v reálném čase
- Integraci s průmyslovými řídicími systémy pro automatické řízení výrobních parametrů
- Rozvoj modelů pro další reaktivní sloučeniny a komplexní směsi
Závěr
Studie potvrzuje, že Vis-NIR spektroskopie s XDS RapidLiquid Analyzer představuje efektivní, rychlou a ekologicky šetrnou alternativu k běžným mokrým chemickým metodám pro stanovení obsahu isocyanátů. Díky vysoké přesnosti a krátkému čase měření lze tuto metodu úspěšně využít pro rutinní kontrolu kvality a procesní monitoring.
Reference
Studie neobsahuje explicitní seznam literatury.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Quality Control of Polyols
2021|Metrohm|Aplikace
AN-NIR-035 Quality Control of Polyols Chemical-free determination of Hydroxyl Number according to ASTM D6342-12 Summary Toxic and corrosive chemicals such as p-toluenesulfonyl isocyanate (TSI) and tetrabutylammonium hydroxide are used for the Hydroxyl Number analysis of polyols by titration according to…
Klíčová slova
metrohm, metrohmxds, xdsrapidliquid, rapidliquidanalyzer, analyzernir, nirsimple, simplepolyols, polyolsper, pernirs, nirstoluenesulfonyl, toluenesulfonylnumber, numbertransmission, transmissiontsi, tsicosts, costsvialheater
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
Quality Control of Gasoline
2020|Metrohm|Aplikace
AN-NIR-022 Quality Control of Gasoline Rapid determination of RON, MON, AKI, aromatic content, and density Summary In recent years, there has been a significant push to reduce the environmental impacts of fuels through improvements to fuel quality. This requires engines…
Klíčová slova
metrohm, metrohmerror, errormerit, meritxds, xdsfigures, figuresrapidliquid, rapidliquidcfr, cfrvalue, valuecross, crossstandard, standardaki, akiresult, resultvalidation, validationengine, enginemon
