Kontrola kvality surovín

Illustration Raw materials

Kvalita konečného produktu priamo závisí od materiálov použitých na jeho výrobu. Pravidelná a systematická analýza vstupných materiálov pomáha zabezpečiť kvalitu konečného produktu, ešte pred začatím samotného výrobného procesu.

Kvalita vstupných surovín je veľmi dôležitá, preto musia byť tieto analýzy špecifické, spoľahlivé a presné. Rovnako sú dôležité i ekonomické aspekty (napr. načasovanie uvedenia na trh), preto musia byť analýzy účinné a časovo úsporné.

Metrohm ponúka sortiment systémov a produktov na kontrolu surovín: od jednoducho použiteľných prednastavených systémov, až po prístroje nastavené na mieru, prispôsobené vašej aplikácii. Metrohm vám okrem toho poskytuje bezplatný prístup k know-how rozsiahleho množstva aplikácií z rôznych priemyselných oblastí. Viac informácií o našich riešeniach - aplikáciách a prístrojoch – získate na tejto stránke:


Downloads

Analýza surovín v súlade s normami

Naše prístroje vám umožňujú vykonávať širokú škálu analýz v súlade s prísnymi medzinárodnými štandardmi (ASTM, ISO, a DIN).

> Pozrite sa ako dosiahnuť súlad s medzinárodnými štandardmi pomocou prístrojov Metrohm

 

Spektroskopia pre testovanie surovín

Minimálna alebo žiadna príprava vzoriek, možnosti nedeštruktívnych meraní a takmer okamžité výsledky – spektroskopia je jednou z najvýznmnejších analytických techník pre kontrolu vstupných surovín.

V nasledujúcom videu sa dozviete viac o možnostiach spektroskopie v polymérovom priemysle.

> Viac informácií o analyzátore NIRS DS2500

> Pozrite sa, ktoré parametre možno analyzovať pomocou analyzátora NIRS DS2500

Hydroxylové koncové skupiny v reálnom čase

Pri výrobe polyuretánu, hydroxylové číslo polyolov indikuje reakčnú schopnosť s izokyanátmi. Blízka infračervená spektroskopia je najvhodnejšou metódou pre analýzu hydroxylových koncových skupín polyolov. Spektroskopiou možno zároveň zistiť metyl substitúciu v polymérovom reťazci, a to v priebehu niekoľkých sekúnd.

Na stiahnutie

Identifikácie surovín použitím Ramanovej spektroskopie

Polyméry sa skladajú z makromolekúl, ktoré sú tvorené z mnohých identických alebo podobných štrukturálnych jednotiek, takzvaných monomérov. Vypracovali sme aplikačný list, v ktorom  je popísaná rýchla a pohodlná identifikácia bežných monomérov pomocou ručného spektrometra Mira M-1. V priebehu niekoľkých sekúnd dokáže Mira M-1 analyzovať monoméry ako je styrén, rôzne alkylmetakryláty, divinylbenzény, etylénglykoly, fenoly, kyselinu tereftalovú a močovinu. Naviac, rýchlo a jednoznačne identifikuje aditíva alebo inhibítory, ako napríklad benzochinón.

> Ďalšie informácie o ručnom analyzátore Mira M-1

Na stiahnutie

 

Testovanie surovín s Metrohm Process Analytics

Procesné analyzátory od Metrohm vám umožňujú sledovať parametre v reálnom čase, priebežne a úplne automaticky. Možno ich integrovať do vašich výrobných procesov bez akýchkoľvek úprav. Procesné analyzátory sú dostupné v rôznych konfiguráciách pre širokú škálu parametrov - od jednoparametrových systémov až po multiparametrové analyzátory, ktoré vykonávajú titráciu, voltampérometriu, fotometriu, priame merania alebo merania pomocou ión-selektívnych elektród. Okrem analyzátorov pre mokré chemické metódy, ponúkame online NIR spektrometre pre nedeštruktívnu analýzu rôznych surovín.

TBC inhibítory v prúdoch monomérov

Pri výrobe styrénu, butadiénu a vinylacetátu, hrá kľúčovú úlohu stabilizátor 4-terc-butylkatechol (TBC), kvôli prevencii predčasnej polymerizácie počas skladovania a transportu.

Pre dodržanie požiadaviek na kvalitu produktu, musí byť koncentrácia TBC v styréne udržiavaná nad 10-15 mg/L. Aby sa zabránilo polymerizácii monomérov, TBC vyžaduje kyslík. Pre kontrolu vyčerpania TBC je nevyhnutné dôkladne monitorovať jeho koncentráciu.

V prípade skvapalneného 1,3-butadiénu sa TBC pridáva, aby sa zabránilo tvorbe peroxidov a tzv. „popcornového“ polyméru. V priebehu stanovenia, vzorka prebublá cez rozpúšťadlo, ktoré absorbuje TBC, zatiaľ čo butadién sa odparí.

Ak potrebujete monitorovať hladiny TBC v styréne, butadiéne alebo vinylacetáte, pozrite si náš procesný analyzátor ADI 2045TI.

> Viac informácií o procesnom analyzátore ADI 2045TI

Monitorovanie čistoty kaprolaktámu podľa normy ISO 8660

Kaprolaktám je vstupnou surovinou na výrobu polyamidu 6 - polyméru, ktorý sa bežne používa pri výrobe odevov, kobercov a priemyselných vlákien. Kvalitu kaprolaktámu je možné vyhodnotiť pomocou analýzy absorpčného čísla manganistanu (permanganate absorption number - PAN), popísaného v norme ISO 8660. PAN vyjadruje stabilitu vzorky kaprolaktámu v prítomnosti manganistanu draselného, preto sa používa ako opatrenie na čistotu kaprolaktámu.

Procesný analyzátor ADI 2045TI od Metrohm Process Analytics spĺňa požiadavky na analýzu PAN podľa normy ISO 8660.

> Viac informácií o procesnom analyzátore ADI 2045TI

Na stiahnutie

 

Stanovenie obsahu vody

Voda je dôležitým parametrom kvality nielen v hotových výrobkoch, ale aj vo vstupných surovinách (viac informácií o stanovení vody v hotových výrobkoch tu). Nadmerné množstvo vody môže v chemických reakciách interferovať alebo narušiť vlastnosti konečného produktu. Prítomnosť vody však predovšetkým spôsobuje vznik korózie potrubia a zásobníkov.

Obsah vody v plynných monoméroch, skvapalnených plynoch a kvapalných monoméroch môžete monitorovať pomocou Karl Fischer titrácie:

Voda v plynných monoméroch

Plynné monoméry a iné skvapalnené plyny sa používajú pri výrobe všetkých druhov plastov. Plyny sú často agresívne, toxické a vysoko prchavé, preto je monitorovanie kľúčových parametrov vo výrobnom procese výzvou. Jedným z monitorovaných parametrov je obsah vody.

Analyzátor 875 KF Gas Analyzer ponúka možnosti vysoko citlivého a bezpečného merania stopových množstiev vody v rôznych plynných monoméroch a v skvapalnených plynoch pomocou coulometrickej titrácie.

> Ďalšie infomácie o 875 KF Gas Analyzer

Na stiahnutie

Voda v kvapalných monoméroch

Stanovenie vody v mierne alkalických monoméroch s obsahom dusíka, ako je melamín a beta-kaprolaktám, je jednoduché a prebieha pomocou coulometrickej alebo volumetrickej titrácie. V prípade amínov, ktoré sú náchylné na vedľajšie reakcie, odporúčame použiť titračnú metódu s Karl Fischer pecou.

> Ďalšie informácie o Karl Fischer titrácii

> Ďalšie informácie o príprave vzoriek pomocou metódy s pecou

Na stiahnutie

 

Titrácia koncovej skupiny

Potenciometrická titrácia je veľmi vhodnou metódou na titráciu funkčných skupín v monoméroch, predovšetkým monomérnych mono- a polykyselín, ako aj polyolov. Tieto titrácie sa väčšinou vykonávajú v nevodných nepolárnych roztokoch, čiže nastáva veľmi malá potenciálna zmena, čo vedie k plochým a nepravidelným titračným krivkám. Metrohm tieto nedostatky prekonal vývojom prístrojov a senzorov (napr. elektróda Solvotrode, pozri nižšie), ktoré umožňujú stanovenie koncových bodov titrácie v médiách s nízkou vodivosťou.

V polymérovom priemysle sa využívajú stovky titrácií: od čísla kyslosti, hydroxylového, epoxidového, karboxylového a amínového čísla, až po stanovenie koncentrácií chloridov a izokyanátov. Najbežnejšími a jednoducho automatizovateľnými analýzami sú stanovenie čísla kyslosti, hydroxylového čísla a obsahu izokyanátu.

Ak vás zaujímajú tieto druhy analýz, odporúčame vám pozrieť si C&EN webinár na tému "Titration Solutions for Difficult Polymer Samples":

> Prejsť na webinár

Číslo kyslosti v súlade s normami ASTM D4662 a ISO 2114

Stanovenie čísla kyslosti (alebo hodnoty kyslosti, AV) je najbežnejším titračným stanovením v nevodnom prostredí. Využíva sa pri kontrole surovín. Číslo kyslosti zodpovedá množstvu funkčných skupín karboxylovej kyseliny. Potenciometrická titrácia je ideálnou metódou na stanovenie tejto hodnoty v alkydových živiciach, polyester akrylátových živiciach alebo ich zmesiach. Táto metóda môže byť samozrejme plne automatizovaná.

> Viac informácií o titrátoroch Metrohm a automatizácii

Na stiahnutie

Stanovenie hydroxylového čísla v súlade s normami ASTM E1899 a EN ISO 4629-2

Hydroxylové číslo monomérov vyjadruje ich stupeň esterifikácie. Popritom sa pri výrobe polyuretánov stanovuje hydroxylové číslo polyolov, ktoré umožňuje určiť ich relatívnu reaktivitu s izokyanátmi.

Na stanovenie hydroxylového čísla je v normách ASTM E1899 a EN ISO 4629-2 odporúčaná potenciometrická titrácia.

Titračné stanovenie hydroxylového čísla má niekoľko výhod:

  • Metóda je rýchla a robustná.
  • Príprava vzorky je jednoduchá.
  • Stanovenie možno automatizovať.

Pomocou tohto stanovenia je možné znížiť zásahy na minimum a ušetriť drahocenný čas.

> Viac informácií o titrátoroch Metrohm a automatizácii 

Na stiahnutie

Isokyanáty podľa DIN 53185 a DIN EN ISO 14896

Chemická reakcia medzi diizokyanátmi alebo polyizokyanátmi a diolom alebo polyolom vedie k tvorbe polyuretánov. Izokyanátové skupiny s kumulovanou dvojitou väzbou sú základnými zložkami pri ich syntéze. Práve tu dochádza k ataku hydroxylovej skupiny polyolu. Titrácia skupiny NCO je klasickou spätnou titráciou: Izokyanát je titrovaný s nadbytkom dibutylamínu, ktorý sa spätne titruje s kyselinou chlorovodíkovou známej koncentrácie.

Pri tomto stanovení možno použiť automatizovaný menič vzoriek, čo vedie k úspore času.

> Viac informácií o titrátoroch Metrohm a automatizácii

Na stiahnutie

Súvisiace produkty

814 USB Sample Processor

Robustný menič vzoriek pre stanovenie malého alebo stredne veľkého množstva vzoriek.

Ďalšie informácie …

Solvotrode easyClean

Priestorovo úsporná elektróda na titráciu v nevodných médiách, s easyClean membránou.

Ďalšie informácie …

 

Voltampérometrická analýza nečistôt

Voltampérometria je veľmi citlivá technika na analýzu elektrochemicky aktívnych látok, ako sú anorganické alebo organické ióny, ale aj neutrálne organické zlúčeniny. Táto technika je kombináciou širokej škály aplikácií, krátkych časov analýz a vysokej presnosti a citlivosti, pri zachovaní pomerne nízkych investičných a prevádzkových nákladov.

Vďaka dlhoročným skúsenostiam v tejto oblasti vám Metrohm dokáže poskytnúť prístroje, príslušenstvo a know-how k vašej konkrétnej aplikácii. Prečítajte si, ako môžete využiť voltampérometriu pri kontrole vstupných surovín v polymérovom priemysle:

Stanovenie 4-karboxybenzaldehydu v kyseline tereftálovej

Keď sa na výrobu kyseliny tereftalovej použije xylol, tvorí sa 4-karboxybenzaldehyd (4-CBA) ako nečistota. Táto nečistota sa musí odstrániť skôr, než môže byť kyselina tereftalová ďalej spracovávaná, napríklad do polyesterových vlákien alebo PET fliaš.

Zvyškový obsah 4-CBA v rafinovanej kyseline tereftalovej (PTA) možno ľahko stanoviť pomocou polarografie.

> Viac informácií o iónovej chromatografii

Na stiahnutie

Stanovenie železa v etylénglykole

Voltampérometria je ideálnou metódou pre stanovenie železa v etylénglykole. Pri syntéze PU je etylénglykol vstupnou surovinou, a aj stopové množstvá nečistôt železa pôsobia ako katalyzátor, a majú tak silný vplyv na priebeh polymerizácie. Keďže voltampérometria nevyžaduje prípravu vzoriek, stanovenie je jednoduché a citlivé, s nízkymi detekčnými limitmi, cca. 0.1 µg/L.

> Viac informácií o voltampérometrii

Na stiahnutie

 

Sodík a draslík v polyoloch pomocou iónovej chromatografie

Chemická reakcia di- alebo polyizokyanátu s polyolmi produkuje polyuretánové peny, živice a kaučuky. Nečistoty vo vstupných surovinách majú veľký vplyv na rýchlosť reakcie a ohrozujú kvalitu konečného produktu. V prípade polyolov predstavujú alkalické kovy jedny z najkritickejších nečistôt, pretože majú silné katalycké účinky na priebeh reakcií. Iónová chromatografia je po Inline eliminácii matrice rýchlou a presnou metódou na súčasné stanovenie sodíka a draslíka.

> Viac informácií o iónovej chromatografii

Na stiahnutie