Prozessanalytik mittels
FT-NIR Spektroskopie

FT-NIR - Die Lösung für chemische Anwendungen

Die FT-NIR-Technologie wird in einer Vielzahl von chemischen Industrien eingesetzt. Der, in nur wenigen Sekunden gemessene, hohe Informationsgehalt von NIR-Spektren ermöglicht die simultane Analyse vieler verschiedener Komponenten und Systemparameter mit hoher Genauigkeit.

Die FT-NIR-Spektrometer von Bruker werden seit über 20 Jahren zur Überwachung von chemischen Prozessen in einem breiten Anwendungsbereich eingesetzt. Neben der Qualitätskontrolle von Edukten zur Beschickung eines Reaktors oder der Produkte am Ende einer Reaktion, ist vor allem die Reaktionsüberwachung in Echtzeit ein wichtiger Analyseschritt.

Die Anwendungsbereiche für die FT-NIR Prozessüberwachung in der chemischen Industrie sind vielfältig - von der Polymersynthese bis hin zur Überwachung von Raffinationsprozessen.

Die Reaktionsüberwachung ermöglicht die genaue Steuerung eines Prozesses, z.B. durch Quantifizierung der wichtigen Zwischenprodukte oder dem Nachweis von Nebenprodukten. Die Reaktionsausbeute kann somit deutlich verbessert und fehlerhafte Chargen verhindert werden.

Darüber hinaus besteht bei einer inline NIR-Lösung keine Notwendigkeit der Probennahme bzw. dem Transport von potentiell gefährlichen Substanzen. Damit wird vor allem das Risiko für Anlagenbediener und Laborpersonal minimiert.

Online Überwachung einer Polyurethanproduktion

Die Polymerindustrie benötigt schnelle, nichtinvasive und kostengünstige Analysemethoden für die Prozesskontrolle. Die FT-NIR-Spektroskopie erfüllt nicht nur diese Kriterien, auch bietet sie einen, gegenüber anderen Technologien, entscheidenden Vorteil: Sie liefert eine Echtzeit-Bewertung des Prozesses auf molekularer Basis.

Polyurethane (PUR) entstehen durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Polyolen. Diese Polyisocyanate sind Isocyanat-terminierte Vorpolymere, welche in einem vorherigen Reaktionsschritt gebildet werden. Um sicherzustellen, dass dem resultierenden Produkt ein Überschuss an reaktivem Isocyanat für die Formulierungsreaktion vorliegt, werden diese reaktiven Isocyanatgruppen als NCO-Gehalt gemessen. Für weitere Informationen zur inline NCO-Gehaltsbestimmgung, laden Sie die Application Note herunter. On-line Monitoring of NCO Content during Polyurethane Production.

Zur Darstellung des PUR in dieser Formulierungsreaktion ist auch die Hydroxylzahl des eingesetzten Polyols ein entscheidender Parameter. Dieser kann mit FT-NIR einfach und gemäß ISO 15063:2011 bestimmt werden.

Für mehr Informationen zu Polymeranalyse mittels FT-NIR Spektroskopie und einer Liste der messbaren Parameter, laden Sie unsere Application Note herunter: FT-NIR Spectroscopy for Process Monitoring of Polymers.

Prozesskontrolle in der Halbleiterproduktion

Halbleiter gehören, heute mehr denn je zu unserem täglichen Leben. Die Nachfrage nach Halbleitern steigt daher weiterhin an. Die Optimierung des Produktionsprozesses und das Vermeiden von Fehlchargen sind unerlässlich um wettbewerbsfähig zu bleiben.

Zum erreichen dieses Ziels, ist die FT-NIR-Spektroskopie ist in Kombination mit der multivariaten Analyse ein perfektes Inline-Werkzeug. Um die verschiedenen Produktionsschritte, wie diverse Reinigungs- und Ätzschritte, die Entwicklung oder das Entfernen von Fotolacken zu überwachen bietet Bruker Prozesssonden aus PTFE mit Saphirefenster an. Diese weisen selbst beim Kontakt mit korrosivsten Chemikalien eine lange Lebensdauer auf.

Für mehr Informationen zu weiteren messbaren Parameter, laden Sie unsere Application Note herunter: Control of Semiconductor Production Processes with FT-NIR.

Qualitätskontrolle von Produkten auf Erdö-Basis

Cross validation results for the online prediction of RON content during the refineryKreuzvalidierung einer online RON Gehaltsbestimmung (zum Vergrößern anklicken)

Rohöl- und Raffinerieprodukte bilden eine komplexe Mischung unterschiedlichster Kohlenwasserstoffe. Im nahen Infrarotbereich können die molekularen Oszillationen der funktioneller Gruppen wie C-H, C=O, N-H, O-H und S-H beobachtet werden. Diese spektralen Informationen ermöglichen Rückschlüsse auf die chemische Zusammensetzung von Kraftstoffprodukten (z.B. PIONA) sowie auf deren physikalischen Eigenschaften wie Oktanzahl, Dichte, Dampfdruck usw.

Viele dieser Parameter müssen bisher mit zeitaufwendigen, teuren und umständlichen Analysen wie mehrdimensionaler GC, Testanlagen für Oktanzahlbestimmung oder Destillationen bestimmt werden. Die FT-NIR Spektroskopie in Kombination mit der multivariaten Datenanalyse bietet eine einfache Lösung für eine zuverlässige Echtzeitsteuerung, selbst in Ex-Bereichen.

Für mehr Informationen laden Sie unsere Application Note herunter: Quality Control of Petroleum products using FT-NIR Spectroscopy.


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