Espectroscopía NIR para control continuo de procesos de fabricación industrial
06/04/2016

Cuando se trata de control de los procesos de fabricación industrial, la espectroscopia del infrarrojo cercano (NIRS) ofrece un complemento rápido y fiable a los métodos de valoración convencionales. Con NIRS, parámetros de proceso importantes se pueden determinar directamente y de forma continua, lo que permite un control integral del proceso.

NIRS XDS Process Analyzer, front view

La determinación de los índices químicos es crucial en muchos procesos de producción química, por ejemplo, en la fabricación de polioles, resinas, grasas, aceites, polímeros, etc. índices químicos tales como

  • Índice de hidroxilo
  • Índice de acidez
  • Valor de amina
  • Indice de yodo
  • Valor de peróxido

se utilizan para la inspección de entrada de mercancías y la comprobación del producto final. Los controles por muestreo al azar se realizan principalmente durante la producción, y se utilizan los métodos tradicionales de análisis de química húmeda. Preparación de la muestra suele ser tedioso, y los análisis requiere el uso de reactivos caros y a menudo peligrosas.

NIRS detecta grupos funcionales en las moléculas, por ejemplo, los enlaces OH para la determinación del índice de hidroxilo. Las características de absorción varían dependiendo de la índice químico particular. NIRS proporciona esta información de forma inmediata, lo que permite el seguimiento del proceso de producción en tiempo real. NIRS proporciona resultados fiables, incluso en condiciones extremas de proceso de producción, sin necesidad de preparación de la muestra o el uso de reactivos.

El sistema de análisis está vinculado al proceso a través del cable de fibra óptica y una sonda in situ. La luz en la región del infrarrojo cercano (800-2.200 nm) interactúa con el producto, y éste se mide; diferentes sondas se pueden seleccionar dependiendo de los requisitos del proceso. Hasta nueve flujos de muestra pueden ser controlados por un sistema único.

NIRS es un método multi-componente, lo que significa que varios parámetros se pueden supervisar de manera simultánea en una sola medición. Además de determinar el número de oxígeno, por ejemplo, también se puede cuantificar el contenido de agua y el número de hidroxilo.

Debido a que NIRS es un método analítico secundario, son necesarias las calibraciones específicas del cliente para los parámetros que se analizan. Metrohm proporciona tanto NIRS como instrumentación de química húmeda y métodos necesarios para llevar a cabo dichas calibraciones. Por otra parte, Metrohm ofrece una serie de aplicaciones que permiten la determinación de índices químicos individuales o múltiples en productos muy diferentes, por ejemplo:

  • Determinación del índice de OH y de la masa molar en polioles
  • Ácido, OH, y los números de iodo en aceites y grasas
  • índice de epóxido en resinas epoxi
  • índice de amina en barnices de inmersión
Los beneficios de NIRS en proceso para la industria química:
  • Supervisión integral y continua de los procesos de producción en tiempo real
  • Control de procesos y optimización oportuna a través de los resultados del análisis rápidos
  • Alta reproducibilidad de los resultados del análisis
  • Múltiples índices y otros parámetros pueden ser obtenidos de una sola medición
  • Bajos costes de funcionamiento, ya que los reactivos para los métodos de análisis de química húmeda ya no son necesarios

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