Water content in propylene glycol monomethyl ether (PGME)

Význam tématu

Propylenglykol monomethyl ether (PGME) je klíčovým rozpouštědlem v průmyslu i spotřebitelských výrobcích, především v nátěrových hmotách, inkoustech, čistících prostředcích a agrochemii. Obsah vody v PGME ovlivňuje jeho fyzikálně-chemické vlastnosti a kvalitu výsledných formulací. Tradiční metoda stanovení vody využívá Karl Fischerovu titraci, která je časově náročná a vyžaduje chemikálie. Near-Infrared Spectroscopy (NIRS) nabízí bezkontaktní, rychlou a ekologickou alternativu pro rutinní kontrolu kvality.

Cíle a přehled studie

Cílem Application Note AN-NIR-121 bylo vyvinout a ověřit kvantitativní NIR metodu pro stanovení obsahu vody v PGME v rozsahu 0,03 až 2 % hmotn. Studie popisuje přípravu vzorků s různou koncentrací vody, akvizici spekter a vytvoření predikčního modelu integrovaného v softwaru OMNIS.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá transmisní režim měření vlnových délek 1000–2250 nm za konstantní teploty 30 °C. Spektra byla snímána v 8 mm jednorázových vialách bez nutnosti čištění.

• OMNIS NIR Analyzer Liquid (transmise, 1000–2250 nm)
• Držák pro 8 mm vialy
• Disposable 8 mm borosilikátové vialy
• OMNIS Stand-Alone software
• Quant Development licence pro tvorbu kvantifikačních modelů

Hlavní výsledky a diskuse

Spektrální data ukázala jasné změny absorpčních pásů souvisejících s obsahem vody. Vytvořený PLS model dosáhl koeficientu determinace R2 = 1,000 a standardní odchylky kalibrace SEC = 0,0042 % a špičkové odchylky křížové validace SECV = 0,0048 %. Výsledky naznačují vynikající přesnost a opakovatelnost měření NIRS ve srovnání s referenční Karl Fischer titrací.

Přínosy a praktické využití metody

• Analýza trvá méně než 10 s oproti 5 min u Karl Fischer
• Bez spotřeby chemikálií a vzniklých odpadů
• Bezkontaktní a nedestruktivní měření
• Nízké provozní náklady a snadná integrace do výrobní linky

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj NIR technologie směřuje k rozšíření automatizace, integraci s online monitorovacími systémy a využití umělé inteligence pro adaptivní modely. Miniaturizace přístrojů a vzdálené ovládání mohou umožnit sledování kvality v reálném čase napříč různými průmyslovými odvětvími.

Závěr

Experimenty potvrdily, že NIR spektroskopie na přístroji OMNIS NIR Analyzer Liquid je spolehlivá a efektivní alternativa ke konvenční KF titraci pro stanovení vody v PGME. Metoda poskytuje vysokou přesnost, výrazně zkracuje dobu analýzy a eliminuje potřebu chemikálií.

Reference

• Metrohm AG Application Note AN-NIR-121 Determination of water content in PGME by NIRS