Skip to main content

Advances in Spectroscopic Monitoring of Styrene Emulsion Polymerization

Article Category

Article available in the folowing languages:

Doskonalenie metod spektroskopowych do chemicznej kontroli jakości

Finansowani ze środków UE naukowcy wykonali ważne udoskonalenia metod spektroskopowych stosowanych do szacowania ilości składników obecnych w mętnych próbkach. Minimalizacja efektów rozpraszania zwiększyła dokładność, przyspieszając jednocześnie czas analizy, dzięki czemu metoda okazała się przydatna do bezpośredniej analizy i monitorowania procesów chemicznych.

Technologie przemysłowe

Spektroskopia w podczerwieni (IR) jest stosowana w niezliczonych dziedzinach do identyfikacji elementów atomowych, które tworzą materiały (jakościowo), oraz ich obecnych ilości (ilościowo). Opiera się ona na fakcie, że widmo poszczególnych pierwiastków chemicznych jest jak odcisk palca – nie ma dwóch pierwiastków o takim samym spektrum atomowym. Spektroskopia bliskiej podczerwieni (NIR) odnosi się do bazowania na zakresie NIR długości fal używanych przez system. Spektroskopia NIR umożliwia stosunkowe głęboką penetrację bez przygotowania próbek. Nadaje jej to użyteczność w sondowaniu materiałów luźnych, ale także stwarza problemy z czułością związaną z nieliniowymi efektami cząsteczkowymi, takimi jak wielokrotne rozpraszanie światła lub wielokrotne rozpraszanie fotonów przed ich wykryciem. Jedna z najbardziej obiecujących metod postępowania z rozproszeniem opiera się na odizolowaniu nieliniowych efektów rozproszenia od absorpcji poprzez zastosowanie teorii transferu radiacyjnego do propagacji światła. Próbuje ona uzyskać pewien stopień absorpcji, który jest niezależny od długości ścieżki (zmienna i z ograniczonym zastosowaniem ze względu na wiele efektów rozpraszania) i jest wprost proporcjonalny do stężenia składników. Po stworzeniu metodyki korekcji rozpraszania w oparciu o powyższe, europejscy naukowcy zainicjowali projekt "Postępy w spektroskopowym monitorowaniu polimeryzacji emulsyjnej styrenu" (Asmosep) w celu poprawy poprzedniego modelu poprzez włączenie nieliniowych efektów cząsteczkowych do masowego współczynnika absorpcji, wyodrębnionego wcześniej poprzez odwrócenie równania transferu radiacyjnego. Co więcej, w ramach testów starali się ocenić nową metodę za pomocą polimeryzacji emulsyjnej styrenu. Naukowcy skoncentrowali się na korekcie rozproszenia i kalibracji, konfiguracji pomiarowej i czasie analizy. Rezultatem była nowa metoda korekcji rozpraszania do ilościowej analizy NIR mętnych próbek o większej dokładności i solidności na nieograniczonej gamie rozmiarów rozpraszacza. Ponadto analiza był wystarczająco szybka dla aplikacji internetowych, w tym monitorowania i analizy stężeń chemicznych w mętnej próbce.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania