Monitoring complexing agents in galvanic baths inline with Raman spectroscopy
Aplikace | 2024 | MetrohmInstrumentace
Elektrochemické pokovování (galvanizace) zajišťuje úpravu povrchových vlastností a ochranu proti korozi. V alkalických železo-zinkových nebo zinkovo-niklových lázních hrají organická aditiva a komplexační činidla klíčovou roli při stabilizaci kovových iontů, optimalizaci vodičnosti a potlačení tvorby dendritů. Sledování jejich koncentrace v reálném čase je nezbytné pro udržení konzistentní kvality povlaků a efektivitu výroby.
Cílem Application Note AN-PAN-1064 je představit inline metodu pro kvantitativní stanovení komplexačních činidel v galvanizačních lázních pomocí 2060 Raman Analyzer od Metrohm Process Analytics. Metoda umožňuje nepřetržitou kontrolu složení lázně bez nutnosti vzorkování a přenosu do laboratoře.
Metoda využívá Ramanovu spektroskopii s inline připojením pomocí optických vláken a průtočné kyvety. Hlavními komponentami jsou:
Kalibrace byla založena na korelaci inline spekter s referenčními chemickými analýzami vedoucími k robustnímu modelu kvantifikace organických aditiv v rozsahu 0–100 g/L s přesností ±0,5 g/L.
Inline Ramanovo měření prokázalo výrazně lepší sledování proměnlivých koncentrací komplexačních činidel než manuální referenční metody. Trendové grafy ukázaly schopnost detekovat změny složení lázně v reálném čase, což umožňuje rychlejší doplňování aditiv a minimalizuje výkyvy v procesu.
Očekává se rozšíření inline spektroskopie na další typy galvanizačních procesů a průmyslových lázní. Kombinace s pokročilými analytickými platformami pro strojové učení může dále zlepšit prediktivní údržbu a automatické řízení dávkování aditiv.
Inline Ramanova spektroskopie představuje efektivní nástroj pro monitorování komplexačních činidel v galvanických lázních. Technologie 2060 Raman Analyzer zjednodušuje procesní kontrolu, zvyšuje produktivitu a kvalitu povrchových úprav.
RAMAN Spektrometrie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Elektrochemické pokovování (galvanizace) zajišťuje úpravu povrchových vlastností a ochranu proti korozi. V alkalických železo-zinkových nebo zinkovo-niklových lázních hrají organická aditiva a komplexační činidla klíčovou roli při stabilizaci kovových iontů, optimalizaci vodičnosti a potlačení tvorby dendritů. Sledování jejich koncentrace v reálném čase je nezbytné pro udržení konzistentní kvality povlaků a efektivitu výroby.
Cíle a přehled studie
Cílem Application Note AN-PAN-1064 je představit inline metodu pro kvantitativní stanovení komplexačních činidel v galvanizačních lázních pomocí 2060 Raman Analyzer od Metrohm Process Analytics. Metoda umožňuje nepřetržitou kontrolu složení lázně bez nutnosti vzorkování a přenosu do laboratoře.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda využívá Ramanovu spektroskopii s inline připojením pomocí optických vláken a průtočné kyvety. Hlavními komponentami jsou:
- 2060 Raman Analyzer s vysokou stabilitou laseru
- Optická vlákna a průtočné kyvety pro vložení sondy do lázně
- Software Metrohm Vision a IMPACT pro kalibraci a vyhodnocení spekter
- Multiplexní systém ventilů pro střídání měření v několika nádržích
Kalibrace byla založena na korelaci inline spekter s referenčními chemickými analýzami vedoucími k robustnímu modelu kvantifikace organických aditiv v rozsahu 0–100 g/L s přesností ±0,5 g/L.
Hlavní výsledky a diskuse
Inline Ramanovo měření prokázalo výrazně lepší sledování proměnlivých koncentrací komplexačních činidel než manuální referenční metody. Trendové grafy ukázaly schopnost detekovat změny složení lázně v reálném čase, což umožňuje rychlejší doplňování aditiv a minimalizuje výkyvy v procesu.
Přínosy a praktické využití metody
- Umožňuje real-time kontrolu lázně bez přerušení výrobního cyklu
- Snižuje potřebu opakovaného vzorkování a manuálních analýz
- Zvyšuje konzistenci a kvalitu povlaků díky včasné detekci odchylek
- Optimalizuje náklady na chemikálie a energetickou spotřebu
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření inline spektroskopie na další typy galvanizačních procesů a průmyslových lázní. Kombinace s pokročilými analytickými platformami pro strojové učení může dále zlepšit prediktivní údržbu a automatické řízení dávkování aditiv.
Závěr
Inline Ramanova spektroskopie představuje efektivní nástroj pro monitorování komplexačních činidel v galvanických lázních. Technologie 2060 Raman Analyzer zjednodušuje procesní kontrolu, zvyšuje produktivitu a kvalitu povrchových úprav.
Reference
- Leiden A., Kölle S., Thiede S. a kol. Model-Based Analysis, Control and Dosing of Electroplating Electrolytes. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2020, 111(5), 1751–1766.
- Gezerman A. O. Effects of Novel Additives for Zinc-Nickel Alloy Plating. Eur. J. Chem. 2019, 10, 118–124.
- Son B.-K., Choi J.-W., Jeon S.-B. a kol. Concentration Influence of Complexing Agent on Electrodeposited Zn-Ni Alloy. Appl. Sci. 2023, 13(13), 7887.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Online monitoring of sulfuric acid and hydrogen peroxide using Raman spectroscopy
2023|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-PAN-1062 Online monitoring of sulfuric acid and hydrogen peroxide using Raman spectroscopy Etching is used during semiconductor fabrication to sulfuric acid-peroxide-hydrofluoric acid mix) are chemically remove layers from the surface of the typically used as etching solutions. Maintaining…
Klíčová slova
etching, etchingraman, ramanacid, acidperoxide, peroxidebaths, bathssulfuric, sulfuricwet, wetdsp, dspspectroscopy, spectroscopywafer, waferonline, onlineptram, ptramspm, spmmetrohm, metrohmsafer
Inline monitoring of cell cultures with Raman spectroscopy
2024|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-PAN-1065 Inline monitoring of cell cultures with Raman spectroscopy Cell culture is a key part of the biopharmaceutical contamination. To address these issues, inline Raman industry to monitor the health of cells. Tight control of spectroscopy is a…
Klíčová slova
culture, culturecell, cellraman, ramaninline, inlineprocess, processspectroscopy, spectroscopyglucose, glucosegrowth, growthlactate, lactatereal, realdocuments, documentsbias, biasmetrohm, metrohmdiminishing, diminishinganalysis
Inline analysis of borate and sulfate solutions with Raman spectroscopy
2023|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-PAN-1063 Inline analysis of borate and sulfate solutions with Raman spectroscopy Boron is a semimetal found in the form of borax 706.52 million and is expected to reach US$ 1,169.89 (sodium tetraborate) and other oxides in nature [1].…
Klíčová slova
boric, boricborax, boraxraman, ramaninline, inlineptram, ptramprocess, processsulfate, sulfatespectroscopy, spectroscopyacid, acidmetrohm, metrohmsulphate, sulphateborate, boratesalt, saltsodium, sodiumlodio
Inline detection of wheat flour adulteration by NIR spectroscopy
2023|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-PAN-1061 Inline detection of wheat flour adulteration by NIR spectroscopy The adulteration of products in the food industry has measurements performed during the manufacturing always been a major concern since it is an easy way to process. cut…
Klíčová slova
flour, flourwheat, wheatpotato, potatoprocess, processstarch, starchspectroscopy, spectroscopyadulteration, adulterationnir, nirprobe, probenirs, nirsfood, foodinline, inlineinfrared, infrarednondestructive, nondestructivegrains