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I detersivi liquidi per bucato contengono ammorbidenti, agenti sbiancanti, tensioattivi ed enzimi. Di questi, il tensioattivo è il fattore più importante per l'effetto di pulizia, poiché rompe l'interfaccia tra composti polari e non polari. Ciò consente al detersivo di essere efficace contro i grassi e le macchie di sporco o bevande.

La quantificazione del contenuto di tensioattivo è più comunemente eseguita mediante analisi primarie (p. es., titolazione potenziometrica a due fasi). Gli svantaggi includono le fasi di preparazione manuale del campione come la diluizione e la regolazione del pH e il metodo stesso richiede molto tempo. Al contrario, la spettroscopia Vis-NIR ha un tempo per il risultato inferiore a 1 minuto e non richiede alcuna preparazione del campione o sostanze chimiche per dati di alta qualità.

L'analizzatore NIRS XDS RapidLiquid con una cuvetta al quarzo da 1 mm, utilizzato per raccogliere gli spettri dei campioni di tensioattivo.
Figura 1. L'analizzatore NIRS XDS RapidLiquid con una cuvetta al quarzo da 1 mm, utilizzato per raccogliere gli spettri dei campioni di tensioattivo.

Un cliente ha fornito un totale di 37 campioni con contenuto di tensioattivo variabile. Gli spettri Vis-NIR (Figura 2) sono stati acquisiti su un Metrohm NIRS XDS RapidLiquid Analyzer dotato di cuvetta al quarzo da 1 mm (Figura 1). I campioni sono stati misurati così come sono, senza alcuna fase di preparazione del campione. La raccolta dei dati e lo sviluppo del modello sono stati effettuati con il pacchetto software completo Vision Air.

Tabella 1. Panoramica delle apparecchiature hardware e software.
Attrezzatura Numero metrohm
Analizzatore XDS RapidLiquid 2.921.1410
Cuvetta al quarzo NIRS da 1 mm 6.7401.200
Vision Air 2.0 completo 6.6072.208

Il grafico ottenuto (Figura 3) mostra un'elevata correlazione (R2 = 0,97) tra i valori previsti da NIRS e il metodo di riferimento. Il rapporto quasi perfetto tra SEC e SECV illustra la validità del modello.

Figura 2 Selezione degli spettri Vis-NIR del detersivo liquido ottenuti utilizzando un XDS RapidLiquid Analyzer e una cuvetta di quarzo da 1 mm.
Figura 3 Diagramma di correlazione e rispettive figure di merito per la previsione del tensioattivo in detersivo liquido mediante XDS RapidLiquid Analyzer. Il valore di laboratorio del tensioattivo è stato valutato mediante HPLC.
Tabella 2. Valori di riferimento per la previsione del contenuto di tensioattivi nel detersivo liquido mediante XDS RapidLiquid Analyzer.
Riferimento Valore
R2 0,97
Errore standard di calibrazione 2,20 mmol/100 g
Errore standard di convalida incrociata 2,38 mmol/100 g

I risultati qui presentati mostrano che il metodo Vis-NIR è particolarmente adatto per la quantificazione rapida della concentrazione di tensioattivo nei detergenti. L'utilizzo di Vis-NIR per questa applicazione consente di risparmiare 10 minuti per campione rispetto ad altri metodi (Tabella 3).

Tabella 3. Panoramica del tempo per il risultato.
Parametro Metodo Tempo per il risultato
Tensioattivo (anionico) Titolazione potenziometrica ∼10 min (aggiunta di soluzioni, agitazione, aggiustamento del pH, determinazione)
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Metrohm Italiana Srl

Via G. Di Vittorio, 5
21040 Origgio (VA)

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