Quality Control of Mixed Acids

Význam tématu

Rychlá a spolehlivá kvantifikace fosforečné, sírové, dusičné a fluorovodíkové kyseliny v jejich směsích je zásadní pro kontrolu kvality leptacích procesů v průmyslu. Tradiční metody, jako je termometrická titrace, vyžadují časově náročnou přípravu a měření, což omezuje jejich využití při rychlém zpracování vzorků.

Cíle a přehled studie

Cílem této aplikace je demonstrovat použití NIR spektroskopie na přístroji DS2500 Liquid Analyzer pro současné stanovení koncentrací čtyř kyselin ve smíšených roztocích do jedné minuty. Studie porovnává výsledky s referenčními hodnotami získanými termometrickou titrací.

Použitá metodika a instrumentace

Měření probíhala v transmisním režimu na DS2500 Liquid Analyzer ve vlnovém rozsahu 400–2500 nm. Vzorky byly plněny do 2 mm jednorázových skleněných vialek. Pro sběr dat a vývoj predikčních modelů byl použit software Vision Air Complete.

• DS2500 Liquid Analyzer (400–2500 nm, ohřev do 80 °C, odolný proti prachu a vlhkosti)
• Držák pro 2 mm vialky
• Jednorázové borosilikátové vialky, průměr 2 mm
• Software Vision Air 2.0 Complete

Hlavní výsledky a diskuse

Bylo získáno 27 spekter různých směsí kyselin a vyvinuty predikční modely pro každou složku. Hodnoty koeficientu determinace (R²) se pohybovaly od 0,901 (HNO₃) do 0,969 (H₃PO₄). Standardní chyby kalibrace byly v rozmezí 0,211–0,290 %, chyby křížové validace 0,276–0,410 %. Vysoké R² a nízké chyby naznačují spolehlivost metody pro rutinní analýzu.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlost: měření do 1 minuty oproti více než 30 minutám termometrické titrace
• Bez nutnosti přidávat reagencie a připravovat titrační činidla
• Robustní instrumentace vhodná pro náročné výrobní prostředí
• Jednoduchá obsluha díky automatické detekci držáku a intuitivnímu softwaru

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na další druhy kyselin a složitější chemické směsi
• Integrace s automatizovanými vzorkovači a robotizovanými systémy
• Online a in-line monitorování procesů ve výrobě
• Využití pokročilých algoritmů strojového učení pro vylepšení predikčních modelů

Závěr

NIR spektroskopie na DS2500 Liquid Analyzer se ukazuje jako efektivní a spolehlivá alternativa k termometrické titraci pro stanovení obsahu kyselin v jedné analýze. Metoda poskytuje vysokou přesnost, výrazně zkracuje čas měření a je snadno nasaditelná v rutinní praxi.