Simultaneous determination of multiple quality parameters of polyols using Vis-NIR spectroscopy

Aplikace | 2018 | MetrohmInstrumentace
NIR Spektroskopie
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Metrohm

Význam tématu


Polyoly jsou klíčovou surovinou při výrobě polyuretanů a jejich kvalita výrazně ovlivňuje vlastnosti finálního produktu. Tradiční titrační metody pro stanovení hydroxylové hodnoty, kyselosti a obsahu vlhkosti jsou časově náročné, vyžadují chemikálie a generují odpad, což zvyšuje náklady a prodlužuje dobu analýzy.

Cíle a přehled studie / článku


Tento dokument představuje použití Metrohm Vis-NIR analyzátorů pro simultánní stanovení klíčových parametrů polyolů: hydroxylové hodnoty, kyselosti a obsahu vlhkosti. Studie zahrnuje vývoj kvantitativních modelů, jejich kalibraci i nezávislou validaci na sadě komerčních vzorků.

Použitá metodika a instrumentace


Pro vývoj metodiky bylo použito 140 vzorků polyolů s referenčními hodnotami acid value, hydroxyl value a obsahu vlhkosti.
  • Spektrální rozsah: 400–2500 nm, transmisní režim.
  • Anizátor: NIRS XDS RapidLiquid Analyzer (Metrohm č. 2.921.1410).
  • Vzorkové nádoby: jednorázové skleněné vials 8 mm, 250 ks (č. 6.7402.000).
  • Software: Vision Air 2.0 Complete (č. 6.6072.208).
  • Podmínky měření: 30 °C, 30 s termální equilibration.

Hlavní výsledky a diskuse


Vyvinuté PLS modely pro jednotlivé parametry dosáhly následujících klíčových metrik:
  • Kyselost: R²=0,989; SEC=0,23 mg KOH/g; SECV=0,33 mg KOH/g; SEP=0,38 mg KOH/g.
  • Hydroxylová hodnota: R²=0,999; SEC=0,46 mg KOH/g; SECV=0,50 mg KOH/g; SEP=0,68 mg KOH/g.
  • Obsah vlhkosti: R²=0,902; SEC=25 ppm; SECV=30 ppm; SEP=52 ppm.
Predikční chyby se pohybovaly na úrovni srovnatelné s referenčními titračními metodami, což potvrzuje robustnost NIR přístupu.

Přínosy a praktické využití metody


Vis-NIR spektroskopie umožňuje simultánní stanovení více parametrů během jediné analýzy (<1 minuta). Eliminuje potřebu chemikálií, snižuje provozní náklady a zkracuje dobu zpracování vzorků. Metoda je ideální pro at-line i on-line kontrolu kvality v průmyslových i výzkumných laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se rozšíření aplikací NIR na další parametry polyolů, včetně obsahu rozpouštědel, sušiny, primárních a sekundárních hydroxylových skupin. Plná automatizace a integrace spektroskopických systémů přímo do výrobních linek přinese další zvýšení efektivity a kontroly kvality.

Závěr


Vis-NIR spektroskopie se osvědčila jako spolehlivá a efektivní metoda pro komplexní kontrolu kvality polyolů. Výsledky jsou ve shodě s konvenčními referenčními postupy, přičemž doba analýzy a provozní náklady jsou významně sníženy.

Reference


  • ASTM D6342
  • ISO 15063

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Content uniformity of pharmaceutical solid dosage forms using Vis-NIR spectroscopy
Determination of aliphatic alcohols in alcohol mixtures using visible near-infrared spectroscopy
Simultaneous determination of xanthan gum, optical density, and glucose in aqueous solutions by Vis-NIRS
Simultaneous determination of multiple quality parameters in epoxy resins using Vis-NIR spectroscopy