อุตสาหกรรมเคมีเป็นอุคสาหกรรมที่ใช้เทคโนโลยี FT-NIR spectroscopy อย่างแพร่หลายอันเนื่องมาจากคุณสมบัติสำคัญของเทคโนโลยีนี้ คือ สามารถวัดข้อมูลมากมายทั้งทางกายภาพและทางเคมีได้พร้อมกันโดยใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาที นอกจากความเร็วแล้ว เทคโนโลยี FT-NIR spectroscopy ยังสามารถอ่านผลได้อย่างถูกต้องแม่นยำเนื่องจากเป็นวิธีการวัดที่ลดความผิดพลาดส่วนบุคคลลงเมื่อเทียบกับการวัดด้วยวิธีทางเคมีทั่วไป
บริษัท Bruker มีประสบการณ์การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี FT-NIR spectrometer ในอุตสาหกรรมเคมีหลากหลายชนิดมานานกว่า 20 ปี โดยไม่จำกัดเพียงแค่การประยุกต์ใช้ในกระบวนการควบคุมคุณภาพของวัตถุดิบที่ป้อนเข้าสู่ถังปฏิกรณ์ หรือการควบคุมผลิตภัณฑ์สุดท้ายเท่านั้น แต่ยังสามารถนำเทคโนโลยี FT-NIR spectrometer มาใช้วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของสารต่างๆในถังปฎิกรณ์ได้แบบ real-time ส่งผลให้สามารถปรับกระบวนการผลิตให้มีประสิทธิภาพสูงสุด
ในอุตสาหกรรมเคมี การประยุกต์ใช้งานเทคโนโลยี FT-NIR spectroscopy เพื่อควบคุมกระบวนการผลิตเป็นไปอย่างกว้างขวาง เริ่มตั้งแต่กระบวนการสังเคราะห์พอลิเมอร์ไปจนถึงการควบคุมกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ (refining process)
การใช้เครื่องมือ FT-NIR spectroscopy เพื่อติดตามปฏิกิริยาเคมี (reaction monitoring) สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต และลดผลผลิตที่ไม่ได้มาตรฐาน เนื่องจากผู้ผลิตสามารถทราบถึงการเปลี่ยนแปลงของสารตัวกลาง (intermediates) และการเกิดขึ้นของ by-products ตลอดช่วงปฎิกิริยาและปรับกระบวนการผลิตให้เหมาะสมได้ทันท่วงที
นอกจากประโยชน์ต่างๆที่กล่าวมาข้างต้น ข้อดีที่สำคัญอีกประการของการนำเครื่องมือ NIR spectroscopy แบบ In-line มาใช้คือความปลอดภัยของบุคลากรที่ทำแลบตรวจวัดคุณภาพ เนื่องจากการวัดสามารถทำได้โดยตรงในเตาปฎิกรณ์หรือท่อส่งตัวอย่าง จึงไม่จำเป็นจะต้องสุ่มตัวอย่างซึ่งอาจมีอันตรายต่อมนุษย์มาวัดในห้องปฎิบัติการอีกต่อไป
ระบบควบคุมการผลิตในอุตสาหกรรมพอลิเมอร์และพลาสติกต้องใช้เทคนิควิเคราะห์ที่เชื่อถือได้ รวดเร็ว ไม่ทำลายตัวอย่าง และมีค่าใช้จ่ายไม่มากจนเกินไป เทคโนโลยีและเครื่องมือ FT-NIR spectroscopy เป็นวิธีที่เหมาะสมกับความต้องการนี้เป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากสามารถนำมาตรวจวัดคุณสมบัติในระดับโมเลกุลของตัวอย่างได้แบบ real time
การสังเคราะห์โพลียูรีเทนเกิดจากปฏิกิริยาของโพลิไอโซไซยาเนต (polyisocyanates) กับโพลิออล (polyols) ในช่วงแรกของปฏิกิริยา โพลีไอโซไซยาเนตจะอยู่ในรูป isocyante-terminated pre-polymers การควบคุมการผลิตทำโดยการตรวจวัดปริมาณ NCO เพื่อให้แน่ใจว่าในถังปฏิกรณ์มีกลุ่มไอโซไซยาเนตเพียงพอ หากสนใจข้อมูลเพิ่มเติมสามารถดาวน์โหลดเอกสารได้ที่นี่ Application Note การวิเคราะห์ปริมาณ NCO แบบ On-line ในกระบวนการผลิตโพลียูลิเทน
ปัจจัยที่สำคัญอีกปัจจัยหนึ่งในกระบวนการสังเคราะห์โพลียูรีเทน คือ ค่าไฮดรอกซิล (hydroxyl number) ซึ่งบ่งชี้ปริมาณโพลีออลที่ถูกใช้ไปในปฏิกิริยาแล้ว การผลิตโพลียูรีเทนให้ได้สูตรตามที่ต้องการจะต้องควบคุมค่าไฮดรอกซิลอย่างเข้มงวด และผู้ผลิตสามารถนำเทคนิค FT-NIR spectroscopy มาใช้ในการติดตามค่านี้ได้ และถือเป็นวิธีมาตรฐานตาม ISO 15063: 2011
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการวิเคราะห์พอลิเมอร์ด้วยเทคนิค FT-NIR spectroscopy และรายการพารามิเตอร์ที่ตรวจวัดได้ สามารถดาวน์โหลดได้จาก Application Note FT-NIR spectroscopy สำหรับการตรวจสอบคุณภาพระหว่างกระบวนการผลิตสารพอลิเมอร์
ในปัจจุบันผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ (semiconductors) สอดแทรกอยู่ในผลิตภัณฑ์มากมายในชีวิตของเรา ส่งผลให้ตลาดการค้าทั่วโลกต้องการปริมาณเซมิคอนดักเตอร์เพิ่มสูงขึ้นเป็นอย่างมาก เพื่อรักษาตำแหน่งผู้นำทางการค้า ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์จำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ไม่ว่าจะเป็นการปรับปรุงระบบการผลิต การป้องกันและลดปริมาณการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน
เทคนิค FT-NIR spectroscopy ร่วมกับวิธีการคำนวณหลายตัวแปร (multivariate analysis) เป็นวิธีที่เหมาะสม สามารถนำมาใช้วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของสารต่างๆในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ได้แบบ in-line เนื่องจากกรดที่ใช้ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง บริษัท Bruker ขอนำเสนอหัววัด (probe) ที่ทำจาก PTFE และหน้าต่างสำหรับแสงส่องผ่านที่ทำจากแซฟไฟร์ (sapphire) เพื่อให้ได้อุปกรณ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนานและตรวจวัดได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ
การใช้หัวโพรบที่เหมาะสมทำให้ผู้ผลิตสามารถนำเครื่องมือ FT-NIR spectroscopy ไปใช้ควบคุมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในหลายขั้นตอน ได้แก่ ขั้นตอนการทำความสะอาด (cleaning solutions) ขั้นตอนการสร้างลายบนวงจร (etching solutions) ขั้นตอนการสร้าง Photoresists และขั้นตอน Photoresists stripping
ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาคลิกที่นี่เพื่อดาวน์โหลด: การควบคุมกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ด้วยเทคนิค FT-NIR spectroscopy
สมการทำนายปริมาณ RON ระหว่างกระบวนการกลั่น (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)
น้ำมันดิบและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมประกอบด้วยสารไฮโดรคาร์บอนหลากหลายชนิด สืบเนื่องจากคุณสมบัติของเทคนิค FT-NIR spectroscopy ที่สามารถติดตามตรวจวัดการสั่นสะเทือนของพันธะ C-H C=O N-H O-H และ S-H ภายในโมโลกุลของสารต่างๆ เทคนิคนี้จึงมีความเหมาะสมสำหรับการตรวจวัดและติดตามการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เช่น PIONA และยังสามารถนำมาใช้ตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงของคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น ค่าออกเทน (Octane number) ความหนาแน่น และความดันไอ (vapour pressure) ได้
โดยทั่วไป การวิเคราะห์คุณภาพของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมด้วยวิธีมาตรฐานหรือวิธีทางเคมีนั้นค่อนข้างยุ่งยาก และใช้เวลานาน เช่น การใช้เครื่อง Gas Chromatography (GC) หรือการใช้เครื่องยนต์เพื่อวัดค่าออกเทน การทดแทนวิธีการวัดแบบดั้งเดิมด้วยเครื่องมือ FT-NIR spectroscopy ร่วมกับการวิเคราะห์ข้อมูลหลายตัวแปรช่วยให้ผู้ผลิตสามารถวัดค่าองค์ประกอบและคุณสมบัติทางกายภาพต่างๆของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว รวมทั่งยังสามารถนำไปใช้ในสายการผลิตซึ่งเป็นบริเวณที่มีความเสี่ยงต่อการระเบิดสูงได้อีกด้วย
ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาคลิกที่นี่เพื่อดาวน์โหลด การควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมด้วยเทคนิค FT-NIR spectroscopy
สมการทำนายปริมาณ NCO ในระหว่างการเกิดปฏิกิริยา (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)
สมการทำนายปริมาณกรดน้ำส้ม (CH 3COOH) ระหว่างเกิดปฏิกิริยา (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)
