Determination of Acid Number (AN) with Titration and NIR Spectroscopy
Technické články | 2019 | MetrohmInstrumentace
Acid number (AN) je klíčovým ukazatelem kvality olejů a jejich korozního potenciálu. Pravidelné sledování AN umožňuje včasnou identifikaci degradace nebo kontaminace olejů v průmyslových i laboratorních podmínkách.
Studie se zaměřuje na porovnání dvou primárních titračních metod podle norem ASTM D664 (potenciometrie) a ASTM D8045 (termometrie) a na kvantitativní měření AN pomocí NIR spektroskopie podle ASTM E1655. Cílem je zhodnotit přesnost, dobu analýzy a možnosti rutinního provozu.
Potenciometrie poskytuje detailní oddělení silných a slabých kyselin, termometrie zkracuje dobu analýzy díky vyšší reakční entalpii s katalyzátorem. NIR spektroskopie dosahuje srovnatelné přesnosti vůči titraci, výrazně zvyšuje propustnost vzorků a eliminuje časově náročnou přípravu. Modely PLS vykazují stabilitu při fluktuacích teploty a umožňují detekci AN do 60 s.
Metrohm nabízí komplexní řešení pro stanovení AN pomocí potenciometrické, termometrické titrace a NIR spektroskopie. Volba metody závisí na požadované úrovni detailu, rychlosti a propustnosti. Kombinace primární metody s NIR modelováním přináší optimální poměr přesnosti a efektivity.
NIR Spektroskopie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Acid number (AN) je klíčovým ukazatelem kvality olejů a jejich korozního potenciálu. Pravidelné sledování AN umožňuje včasnou identifikaci degradace nebo kontaminace olejů v průmyslových i laboratorních podmínkách.
Cíle a přehled studie
Studie se zaměřuje na porovnání dvou primárních titračních metod podle norem ASTM D664 (potenciometrie) a ASTM D8045 (termometrie) a na kvantitativní měření AN pomocí NIR spektroskopie podle ASTM E1655. Cílem je zhodnotit přesnost, dobu analýzy a možnosti rutinního provozu.
Použitá metodika
- Potenciometrická titrace (ASTM D664): olej rozpuštěný ve směsi toluenu, isopropanolu a vody titrován KOH v isopropanolu s indikací pomocí nevodné pH elektrody. Výpočet AN vychází z posledního ekvivalenčního bodu.
- Termometrická titrace (ASTM D8045): vzorek v anhydr. isopropanolu/xylenů po přidání paraformaldehydu katalyzátoru titrován KOH, konečný bod detekován změnou teploty pomocí termistoru.
- NIR spektroskopie (ASTM E1655): měření absorpčních overtonových a kombinačních pásů v NIR oblasti. Kalibrace modelu PLS spojuje spektrální data s hodnotami AN z titrace.
Použitá instrumentace
- Solvotrode easyClean – nevodná kombinovaná elektroda pro potenciometrickou titraci
- Termistor pro termometrickou titraci
- Metrohm titrační systémy pro potenciometrickou i termometrickou analýzu
- Vision Air 2.0 – software pro vývoj a rutinní aplikace PLS modelů
- NIRS XDS RapidLiquid Analyzer – přístroj pro rychlé NIR měření kapalin
- Cuvety, flow cell a jednorázové vzorkové lahvičky pro NIR
Hlavní výsledky a diskuse
Potenciometrie poskytuje detailní oddělení silných a slabých kyselin, termometrie zkracuje dobu analýzy díky vyšší reakční entalpii s katalyzátorem. NIR spektroskopie dosahuje srovnatelné přesnosti vůči titraci, výrazně zvyšuje propustnost vzorků a eliminuje časově náročnou přípravu. Modely PLS vykazují stabilitu při fluktuacích teploty a umožňují detekci AN do 60 s.
Přínosy a praktické využití metody
- Potenciometrie a termometrie – vhodné pro validaci a vývoj primární metody
- NIR – ideální pro rutinní kontrolu kvality (QC), R&D i výrobní laboratoře
- Kombinace metod – poskytuje jak detailní informace, tak vysokou kapacitu analýz
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření NIR kalibrací pro další parametrické analýzy olejů
- Integrace inline NIR senzorů v průmyslových procesních zařízeních
- Využití pokročilých algoritmů strojového učení pro prediktivní údržbu a monitoring kvality
- Miniaturizace analyzátorů a automatizace odběru vzorků
Závěr
Metrohm nabízí komplexní řešení pro stanovení AN pomocí potenciometrické, termometrické titrace a NIR spektroskopie. Volba metody závisí na požadované úrovni detailu, rychlosti a propustnosti. Kombinace primární metody s NIR modelováním přináší optimální poměr přesnosti a efektivity.
Reference
- Metrohm White Paper WP-053EN, Determination of Acid Number (AN) with Titration and NIR Spectroscopy, 12/2019.
- ASTM International, ASTM D664-17a, Standard Test Method for Acid Number of Petroleum Products by Potentiometric Titration.
- ASTM International, ASTM D8045-17, Standard Test Method for Acid Number of Lubricating Oils, Used, by Thermometric Titration.
- ASTM International, ASTM E1655-17, Standard Practices for Infrared Multivariate Quantitative Analysis.
- Metrohm White Paper WP-012, Avoid corrosion: A new method for TAN determination in crude oil and petroleum products.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Quality control of semiconductor acid baths as per ASTM E1655 – Time- and cost-efficient with NIRS
2021|Metrohm|Technické články
WHITE PAPER Quality control of semiconductor acid baths as per ASTM E1655 – Time- and cost-efficient with NIRS The semiconductor industry, comprising microelectronics, photovoltaics, flat panel displays, LED manufacturing, and printed electronics, is an essential intermediate for consumer products in…
Klíčová slova
nir, nirspectroscopy, spectroscopytitration, titrationnirs, nirsacid, acidprediction, predictionyear, yearthermometric, thermometricper, pervalues, valuesbath, bathmodel, modelbaths, bathsbasics, basicscosts
Simplifying quality control using Near-Infrared Spectroscopy
2018|Metrohm|Technické články
Metrohm White Paper Simplifying quality control using Near-Infrared Spectroscopy Alexander Kadenkin Quality control is impacted by multiple challenges, which can have an influence on the functioning of the QC lab. The present White Paper provides approaches, how to simplify the…
Klíčová slova
quality, qualitypaper, paperwhite, whitemetrohm, metrohmoperating, operatingsmart, smartcontrol, controlkappa, kappaparameters, parametersfive, fivemultiple, multiplesimplify, simplifyscreening, screeningcomplexity, complexitycan
Boost efficiency in the QC laboratory: How NIRS helps reduce costs up to 90%
2020|Metrohm|Technické články
Metrohm White Paper Boost efficiency in the QC laboratory: How NIRS helps reduce costs up to 90% Nicolas Rühl, Ph.D. and Alyson Lanciki, Ph.D. Underestimation of quality control (QC) processes is one of the major factors leading to internal and…
Klíčová slova
nirs, nirspaper, papercosts, costsmetrohm, metrohmwhite, whitespectroscopy, spectroscopyprecision, precisionpolyols, polyolsnir, nirwhich, whichinfrared, infraredterephthalate, terephthalateefficiency, efficiencyquality, qualityisophthalic
Karl Fischer titration and near-infrared spectroscopy in perfect synergy
2017|Metrohm|Technické články
Metrohm White Paper Karl Fischer titration and near-infrared spectroscopy in perfect synergy Iris Kalkman, Mathias Schilling Metrohm has shaped moisture analysis for more than half a century. Find out about new developments in water analysis and learn how near-infrared spectroscopy…
Klíčová slova
titration, titrationnirs, nirsmetrohm, metrohminfrared, infraredfischer, fischerkarl, karlpaper, papernear, nearwhite, whitecontent, contentwater, waterspectroscopy, spectroscopysynergy, synergymodel, modeldevelopong