Control de calidad de materias primas

Illustration Raw materials

Un producto final puede ser tan bueno como los materiales utilizados para hacerlo. El análisis regular y sistemático de los materiales de partida entrantes ayuda a asegurar que el producto final no está destinado a ser de mala calidad antes de que el proceso de producción haya comenzado incluso.

Dada la importancia de la calidad de las materias primas, los análisis deben ser específicos, confiables y precisos, y debido a los aspectos económicos como el tiempo de comercialización, los análisis deben ser eficientes y ahorrar tiempo.

Metrohm ofrece una gama de sistemas y productos que cumplen con todos los requisitos en la inspección de materias primas: desde sistemas fáciles de usar "out-of-the-box" a configuraciones personalizadas adaptadas a su aplicación. Además, Metrohm le ofrece acceso a una extensa gama de conocimientos de aplicación específicos de la industria sin cargo alguno.  Conozca más sobre nuestras soluciones - aplicaciones e instrumentación - en estas páginas:


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Cumplimiento normativo en el análisis de materias primas

Con nuestros instrumentos, puede realizar una amplia gama de análisis de conformidad con las normas internacionales (ASTM, ISO, y DIN).

> Vea como puede cumplir con las normas internacionales utilizando instrumentos Metrohm 

 

Espectroscopia para pruebas de materias primas

Requiriendo poca o ninguna preparación de muestras, permitiendo mediciones no destructivas, y produciendo resultados casi instantáneamente, la espectroscopia es una de las técnicas analíticas más importantes para la inspección de mercancías entrantes.

Vea el video y conozca más sobre las posibilidades de espectroscopia en la industria de polímeros.

> Conozca más acerca del analizador NIRS DS2500 Analyzer

> Conozca que parámetros se pueden analizar con un NIRS DS2500 Analyzer

Grupos terminales hidroxilo en tiempo real

En la producción de poliuretano, el número de hidroxilos de polioles indica la reactividad con isocianatos. La espectroscopia de infrarrojo cercano es especialmente adecuada para analizar los grupos terminales hidroxilo de polioles. Simultáneamente, se obtiene información en cuanto a la sustitución metilo del esqueleto polimérico en cuestión de segundos.

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Identificación de materia prima mediante espectroscopia Raman

Los polímeros consisten en macromoléculas que están hechas de muchas unidades estructurales idénticas o similares, los llamados monómeros. Hemos elaborado una nota de aplicación que muestra cómo identificar monómeros comunes de forma cómoda y rápida usando el espectrómetro portátil Mira M-1. Pueden analizarse en cuestión de segundos monómeros tales como estireno, diversos metacrilatos de alquilo, divinilbenceno, etilenglicol, fenol, ácido tereftálico y urea. Además, se pueden identificar rápidamente e inequívocamente aditivos o inhibidores tales como benzoquinona.

> Lea más acerca del analizador portátil Mira M-1 analyzer

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Metrohm análisis de procesos para pruebas de materias primas

Los analizadores de procesos de metrohm le permiten monitorear parámetros en tiempo real, continua y totalmente automática. Por lo tanto, pueden integrarse perfectamente en sus procesos de producción. Los analizadores de proceso están disponibles para una amplia gama de parámetros y en diversas configuraciones - desde sistemas de un solo parámetro hasta analizadores multiparamétricos que realizan titulación, voltamperometría, fotometría, así como mediciones directas o mediciones con electrodos selectivos de iones. Además de analizadores químicos húmedos, también ofrecemos espectrómetros de nir en línea para el análisis no destructivo de una variedad de materias primas.

TBC inhibidor en corrientes de monómeros

En la producción de estireno, butadieno y acetato de vinilo, el estabilizador 4-terc-butilcatecol (TBC) desempeña un papel crucial en la prevención de la polimerización prematura durante el almacenamiento y el transporte.

Con el fin de no comprometer la calidad del producto, la concentración de TBC en estireno tiene que mantenerse por encima de 10-15 mg / l. TBC requiere oxígeno para evitar que los monómeros se polimerizan. Para controlar el agotamiento de la TBC, se requiere una estrecha monitorización de la concentración.

En el caso del 1,3-butadieno licuado, se añade TBC para evitar la formación de peróxidos y polımero de palomitas de maíz. Para la determinación, se burbujea la muestra a través de un disolvente que absorbe la TBC mientras se evapora el butadieno.



Si necesita monitorear los niveles de TBC en estireno, butadieno o acetato de vinilo, revise el ADI 2045TI Process Analyzer.

> Conozca más acerca del sistema ADl 2045Tl Process Analyzer



De caprolactama de conformidad con el ISO 8660

Caprolactama es un material de partida para la producción de poliamida 6, un polímero que es ampliamente utilizado en la fabricación de prendas de vestir, alfombras y fibras industriales. La calidad de la caprolactama puede evaluarse mediante el análisis de número de absorción de permanganato (PAN), como se describe en ISO 8660. PAN se utiliza como medida para la pureza de la caprolactama, ya que expresa la estabilidad de una muestra de caprolactama en presencia de permanganato de potasio.

El analizador de proceso ADI 2045TI de Metrohm Process Analyzer cumple con los requisitos para el análisis pan como se especifica en ISO 8660.


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Determinación del agua

El agua es un parámetro de calidad importante tanto en materias primas como en productos terminados (lea más sobre la determinación de agua en productos terminados aquí). El contenido excesivo de agua puede interferir con la reacción o comprometer las propiedades del producto acabado.  Sin embargo, la presencia de agua promueve la corrosión de la tubería y los tanques de almacenamiento.

Puede comprobar el contenido de agua en monómeros gaseosos, gases licuados y monómeros líquidos usando la titulación Karl Fischer:

Agua en monómeros gaseosos

Monómeros gaseosos y otros gases licuados se utilizan en la producción de plásticos de todo tipo. Agresivos, tóxicos y altamente volátiles como suelen ser estos gases, representan un reto para el control de parámetros críticos durante la fabricación de productos de aguas abajo. Uno de esos parámetros es el contenido de agua.

El 875 KF Gas Analyzer le ofrece una forma altamente sensible y segura de medir los niveles de trazas de agua en una variedad de monómeros gaseosos y gases licuados mediante titulación coulométrica.

> Conozca más acerca de 875 KF Gas Analyzer

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Agua en monómeros líquidos

La determinación del agua en monómeros débilmente básicos que contienen nitrógeno, como la melamina y la beta-caprolactama, es sencilla y se lleva a cabo mediante titulación coulométrica o volumétrica. Para aminas que son propensas a reacciones secundarias, se recomienda el método de Karl Fischer.

> Conozca más acerca de titulación Karl Fischer 

> Conozca más acerca del método para la preparación de muestras

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Titulación de grupo final

La titulación potenciométrica es idealmente adecuada para la titulación de grupos funcionales en monómeros, en particular mono- y poliácidos monoméricos así como polioles. Estas titulaciones se llevan a cabo principalmente en soluciones no acuosas no polares y, por tanto, se acompañan de muy pocos cambios potenciales, dando lugar a curvas de titulación planas y erráticas. Metrohm ha superado estos inconvenientes desarrollando instrumentos y sensores (por ejemplo, el solvotrode, véase más adelante) que permiten determinar puntos finales en estos medios de baja conductividad.

Se aplican centenares de titulaciones en la industria de polímeros: desde el número de ácido, hidroxilo, epoxi, carboxilo y amina hasta la concentración de cloruro y isocianato. Los análisis más comunes y fácilmente automatizados son el índice de hidroxilo y ácido, así como el contenido de isocianato.

Si está interesado en este tipo de análisis, también le recomendamos que vea el webinar de C&EN sobre "soluciones de titulación para muestras poliméricas difíciles":

> Ver el webinar

Ácido de acuerdo con la ASTM D4662 y ISO 2114

El índice de acidez (o valor de ácido, AV) es la titulación no acuosa más común utilizada en la inspección de materia prima. El número de ácido corresponde a la cantidad de grupos funcionales de ácido carboxílico. La titulación potenciométrica es el método ideal para determinar este valor en resinas de alquilo, resinas de poliéster acrilato o mezclas. No hace falta decir que este método puede ser totalmente automatizado.

> Conozca más sobre los tituladores y la automatización Metrohm

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Número de hidroxilo de acuerdo con ASTM E1899 y EN ISO 4629-2

El número de hidroxilos de los monómeros indica el grado de esterificación. Adicionalmente, en la producción de poliuretanos, se determina el número de hidroxilos de polioles para permitir una evaluación de su reactividad relativa con isocianatos.

Para la determinación del número de hidroxilo, la norma ASTM E1899 y la norma EN ISO 4629-2 recomiendan la titulación potenciométrica.

La determinación del valor de hidroxilo con titulación tiene varios beneficios:

  • El método es rápido y robusto.
  • La preparación de la muestra es sencilla.
  • La determinación puede ser automatizada.

Como resultado, puede reducir sus intervenciones al mínimo y ahorrar tiempo valioso.

> Conozca más acerca de titulación y automatizacón Metrohm

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Isocianatos según DIN 53185 y DIN EN ISO 14896

La reacción química entre diisocianatos o poliisocianatos y un diol o poliol conduce a la formación de poliuretanos. Los grupos isocianato con la secuencia de doble enlace acumulada son los componentes esenciales en la síntesis. Aquí es donde atacan los grupos hidroxilo del poliol. La titulación del grupo NCO es una retrotitulación clásica: el isocianato se titula con un exceso de dibutilamina, que se titula de nuevo con una concentración conocida de ácido clórico.

Esta determinación también se puede configurar para ahorrar tiempo y trabajar con el uso de un cambiador de muestras.

> Conozca más sobre tituladores y automatización Metrohm

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Análisis de impurezas con voltametría

La voltametría es una técnica muy sensible para el análisis de sustancias electroquímicamente activas, tales como iones inorgánicos u orgánicos, pero también compuestos orgánicos neutros. Esta técnica combina una amplia gama de aplicaciones, tiempos de análisis cortos, y alta precisión y sensibilidad con costos comparativamente bajos de inversión y operación.

Dada la larga experiencia de Metrohm en este campo, podemos ofrecerle instrumentos, accesorios y conocimientos técnicos para su aplicación específica. Lea cómo puede utilizar voltamperometría en la inspección de materias primas entrantes en la industria de polímeros:

Determinación de 4-carboxibenzaldehído en ácido tereftálico

Cuando se utiliza xilol para fabricar ácido tereftálico, forma 4-carboxibenzaldehído (4-CBA) como una impureza. Esta impureza tiene que ser eliminada antes de que el ácido tereftálico pueda procesarse adicionalmente, por ejemplo, en fibras de poliéster o botellas para mascotas.

El contenido residual de 4-CBA en ácido tereftálico purificado (PTA) se puede determinar fácilmente por polarografía.

> Conozca más sobre voltamperometría

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Determinación de hierro en etilenglicol

La voltamperometría es ideal para la determinación de hierro en etilenglicol. En etilenglicol utilizado como materia prima en la síntesis de PU, incluso las impurezas de hierro a nivel de trazas actúan como un catalizador y por lo tanto tienen un fuerte impacto sobre la polimerización. Ya que la voltametría no requiere preparación de muestras, la determinación es directa y sensible, con límites de detección tan bajos como aprox. 0,1\µg/l.

> Conozca más sobre voltamperometría

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Sodio y potasio en poliol con IC

La reacción química de un di- o poliisocianato con polioles produce espumas de poliuretano, resinas y cauchos. Las impurezas de las materias primas tienen un gran impacto en las velocidades de reacción y comprometen la calidad del producto final. En los polioles, los metales alcalinos representan algunas de las impurezas más críticas, porque son catalizadores fuertes para las reacciones lineales y ramificadas. La cromatografía iónica después de la eliminación de la matriz en línea es un método rápido y preciso para la determinación simultánea de sodio y potasio.

> Conozca más sobre cromatografía iónica

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