Water content in propylene glycol monomethyl ether (PGME)

Význam tématu

Propylenglykol monometyléter (PGME) je klíčovým rozpouštědlem v průmyslových a spotřebitelských formulacích, kde obsah vody zásadně ovlivňuje vlastnosti nátěrů, tiskových inkoustů a čisticích prostředků. Rychlé a přesné stanovení vlhkosti je nezbytné pro zajištění kvality a konzistence finálních produktů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem application note AN-NIR-121 bylo ukázat možnost využití blízkovlnné infračervené (NIR) spektroskopie pro stanovení obsahu vody (0,03–2 %) v PGME. Studie porovnává rychlost, přesnost a náklady metody NIRS s klasickou Karl Fischerovou titrací.

Použitá metodika a instrumentace

Všechna měření probíhala na přístroji OMNIS NIR Analyzer Liquid v transmisním režimu (1000–2250 nm) při 30 °C. Pro analýzu byly použity jednorázové skleněné vialky s optickou délkou 8 mm, které eliminují nutnost čištění.

• OMNIS NIR Analyzer Liquid (1000–2250 nm, vestavěná temperování na 30 °C)
• Holder OMNIS NIR pro 8 mm vialky
• Disposable vial, 8 mm, transmission
• OMNIS Stand-Alone software license
• Quant Development software pro vývoj kvantitativního modelu

Hlavní výsledky a diskuse

Na základě NIR spekter bylo vyvinuto kalibrační kvantitativní schéma s vynikajícími parametry:

• Koeficient determinace R² = 1,000
• Sekundární standardní chyba kalibrace (SEC) = 0,0042 %
• Chyba křížové validace (SECV) = 0,0048 %

Výsledky dobře korelovaly s hodnotami z Karl-Fischerovy titrace, přičemž čas pro jedno měření klesl z 5 minut (KF) na méně než 10 sekund (NIR).

Přínosy a praktické využití metody

NIR spektroskopie přináší několik výhod oproti mokrým metodám:

• Velmi rychlý čas analýzy (< 10 s)
• Bez nutnosti chemikálií a přípravy činidel
• Bezkontaktní a nedestruktivní měření
• Snížené provozní náklady a minimální údržba

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávají se následující směry rozvoje:

• Integrace NIR přístrojů do automatizovaných výrobních linek pro online monitoring
• Rozšíření metodiky na další glykolétery a organická rozpouštědla
• Využití pokročilých algoritmů strojového učení pro vylepšení predikčních modelů
• Implementace cloudových řešení pro centralizovanou správu kalibrací

Závěr

Metoda NIR spektroskopie na přístroji OMNIS NIR Analyzer Liquid prokázala vysokou přesnost, rychlost a spolehlivost stanovení obsahu vody v PGME. Díky minimálním nákladům na provoz a bezodpadovému charakteru představuje atraktivní alternativu k tradiční KF titraci.

Reference

• Application Note AN-NIR-121, Metrohm AG