Analysatoren

Die NIR (Nah-Infrarot)-Spektroskopie bietet in der Industrie und Forschung die Möglichkeit, ohne aufwendige Probenvorbereitungen schnelle, zuverlässige und zerstörungsfreie Messungen auszuführen, um Prozesse und Produkte gleichzeitig zu optimieren. Im Rahmen der Qualitätssicherung wird die Prozessanalytik dazu eingesetzt, die definierten Spezifikationen des Endproduktes während des Herstellungsprozesses zu überwachen. Die Produktfunktionalität lässt sich mit dieser Methode sowohl qualitativ als auch quantitativ bestimmen, wobei Messungen in fester und flüssiger Matrix möglich sind.

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Produkt- und Anwendungsübersicht

Prozesskontrolle mit NIR-Spektroskopie

Mit der NIR-Spektroskopie lassen sich sehr viele unterschiedliche Informationen und Parameter gewinnen, was eine Vielzahl von Anwendungen im Labor und in der Prozesskontrolle erlaubt. In Verbindung mit statistischen Auswerteverfahren sind qualitative und quantitative Aussagen zur Zusammensetzung von Multikomponentengemischen möglich. Erfahren Sie anhand einiger ausgewählter Beispiele mehr über die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der NIR-Spektroskopie zur Prozesskontrolle und Laboranalytik.

Anwendungsübersicht |

Anwendungen der NIR-Spektroskopie

Steuerung von Biogasanlagen

Biogasanlagen werden aufgrund fehlender Messtechnik überwiegend im Unterlastbetrieb gefahren, um Instabilitäten und im Extremfall ein Kippen des Fermentationsprozesses zu verhindern. Hieraus resultieren reduzierte Energieausbeuten und damit finanzielle Defizite. Der effiziente Betrieb der Biogasanlagen erfordert verlässliche und präzise Messtechnik. Eine automatisierte Prozessüberwachung ist daher sehr wünschenswert. Mit NIR-Sonden können verschiedene Prozessparameter direkt im Reaktor quantifiziert und zur Prozessteuerung eingesetzt werden.

Biogas-Prozessüberwachung

Halogenanalyse

In der Halbleiterindustrie werden UV-Gasanalysatoren (spektraler Bereich 200 nm bis 450 nm) für die qualitative und quantitative Bestimmung von Halogenverunreinigungen (Fluor, Chlor usw.) in Prozess-Abgasen verwendet.

Übersicht |

UV-Spektrum

Pharmazeutische Identifikation

PSS Spektrometer ermöglichen eine schnelle Qualitätskontrolle von Tabletten und Rohstoffen.
Feststoffe, Pulver, Cremes und Tabletten können über faseroptische Sonden auch in der Produktionsanlage sehr einfach und schnell analysiert werden. Durch die extrem hohe Messgeschwindigkeit kann z. B. jede bereits produzierte Tablette auf ihren Wirkstoffgehalt hin überprüft werden.

Pharmazeutische Identifikation

Überwachung der Lebensmittelqualität in der Produktion

Wasser-, Fett- oder Eiweißgehalt sind in der Nahrungsmittelproduktion kosten- und qualitätsbestimmend. Solche Parameter können mit der NIR-Technologie einfach und schnell ermittelt werden, beispielsweise in Fleischprodukten oder Fertiggerichten, und damit die entsprechenden Produktions- und Weiterverarbeitungsschritte gesteuert und optimiert werden. Ein Beispiel ist die Bestimmung des Alkoholgehaltes von Bier durch NIR-Spektroskopie.

Lebensmittelanalyse

NIR – Prozess- und Multikomponentenanalyse in der Chemie

Mit speziellen Sonden, die direkt an Rohrleitungen, Reaktoren usw. angeschlossen werden, ist die Überwachung von Wasser, Alkohol, TOC etc. leicht möglich.

Die quantitative Bestimmung aller an einer Reaktion beteiligten Komponenten ist für die Überwachung und Steuerung vieler chemischer Prozesse entscheidend. Mithilfe anwendungsoptimierter Sonden können wichtige Kenngrößen(z. B. Viskosität, Zusammensetzung, Dichte etc.) aus den NIR-Spektren in Echtzeit ermittelt werden.

Multikomponentenanalyse

Erkennung von Kunststoffsorten

Kunststoffe geben sehr charakteristische Spektren. Die Identifizierung von PE, PET, PP, PS etc. ist daher ein optimaler Anwendungsbereich für die PSS NIR-Systeme. Die hohe Messgeschwindigkeit sowie die Erkennungssicherheit ist Grundlage für den industriellen Einsatz in Sortier- und Recyclinganlagen. Bei der Produktion neuer Kunststoffe ist eine einfache und schnelle Überprüfung der Qualität, z. B. des Wassergehaltes von Polymergranulaten, mit NIR-Spektroskopie möglich.

NIR-Spektren von Kunststoffen

Bestimmung von Schichtdicken

Mittels NIR-Spektroskopie können aus Interferenzmustern dünner Filme berührungsfrei Schichtdicken im Bereich von 100 nm bis einige hundert µm ermittelt werden. Dies gilt sogar für Schichten, die im sichtbaren Spektralbereich nicht transparent sind. Ein Anwendung für die Schichtdickenbestimmung nicht transparenter Stoffe ist die Prüfung von Lacken und Druckfarben.

Bestimmung von Schichtdicken

Produktionskontrolle von Papier

Die NIR-Spektroskopie eignet sich hervorragend zur Online-Feuchteüberwachung von Papierbahnen. Zusätzlich können vielseitige kundenspezifische Auftragungen oder Beschichtungen kontrolliert werden.