Giu192024

In una recente pubblicazione apparsa sul Canadian Journal of Chemical Engineering, i ricercatori hanno fatto luce su un metodo innovativo per quantificare e analizzare gli oli e i grassi totali nell'acqua di raffreddamento. Questo approccio innovativo combina la potenza della spettroscopia infrarossa con trasformata di Fourier (FTIR) con la tecnologia di estrazione ClearShot di Orono Spectral Solutions (OSS), offrendo un metodo potente per identificare gli oli nei campioni d'acqua. Approfondiamo il funzionamento di questo processo ed esploriamone il significato.

La scienza dietro di essa

Spettroscopia FTIR:
La FTIR misura la luce infrarossa assorbita dalle molecole in funzione della lunghezza d'onda. Quando le molecole di olio assorbono la luce infrarossa, presentano cambiamenti vibrazionali che danno origine a un'impronta spettrale unica. In particolare, gli oli assorbono la luce a wavenumbers intorno ai 2900 cm-¹ (vibrazioni di stiramento dei gruppi CH) e 1500 cm-¹ (vibrazioni di flessione). Creando una libreria di oli basata su questi spettri unici, possiamo identificare diversi tipi di oli.

Estrattore OSS ClearShot:
Il successo dell'analisi descritta sopra deve la sua fattibilità al design trasparente dell'estrattore OSS ClearShot nelle regioni spettrali dell'infrarosso più rilevanti per i materiali petroliferi. Il metodo prevede l'utilizzo di un estrattore vuoto per stabilire una linea di base. Una volta che un campione è stato spinto attraverso la membrana e la membrana si è asciugata, è possibile analizzare l'intero intervallo dell'FTIR per generare non solo la concentrazione di olio, ma anche la sua composizione.

Identificazione automatica:
Una volta generati i dati spettrali dall'unità FTIR, questi vengono confrontati con la libreria degli oli.
Il sistema identifica automaticamente il tipo e la quantità di olio presente nel campione.
L'analisi avviene rapidamente, in circa 40 secondi.

Figura 1 mostra i dati spettrali di un estrattore ClearShot vuoto. È possibile visualizzare l'intera gamma spettrale e utilizzarla per generare impronte digitali specifiche per diversi materiali oleosi.

Figura 2 riflette l'immagine spettrale di un olio puro. Si possono notare i vari picchi che creano l'impronta digitale di questo particolare olio.

Nella figura precedente, lo spettro dell'olio viene generato utilizzando l'accessorio Attenuated Total Reflection (ATR) di un'unità FTIR. Una volta creato, questo spettro viene aggiunto alla libreria degli oli dell'unità FTIR. Quando viene analizzato un campione di olio in acqua, l'unità FTIR confronta automaticamente gli spettri del campione con la libreria e l'analisi avviene generalmente in 40 secondi.

Esempio del mondo reale

Si consideri uno scenario in cui l'olio del compressore entra inavvertitamente nel prodotto finale durante la produzione. Il rilevamento di questa contaminazione è fondamentale per mantenere la qualità del prodotto ed evitare una grave perdita di attività. Viene creata una libreria con i vari oli utilizzati nel sito di produzione e vengono catalogate le caratteristiche spettrali uniche di ciascun olio. Si veda la Figura 3 qui sotto:

Figura 3 rappresenta un segmento dei dati spettrali ottenuti testando tre diversi oli puri utilizzati nel processo di produzione. L'unità FTIR è in grado di distinguere le caratteristiche uniche di ciascun olio.

Figura 4 illustra un segmento dei dati spettrali che confrontano tre oli puri con l'olio effettivo presente nel prodotto finale. In genere, l'unità FTIR identifica l'olio specifico. Tuttavia, a scopo dimostrativo, osserviamo che il campione (indicato dalla linea rossa) si allinea con l'impronta digitale caratteristica dell'olio rappresentata dalla linea blu. Questa determinazione viene effettuata rapidamente, consentendo al personale operativo di affrontare prontamente il problema nel luogo in cui è stato utilizzato l'olio specifico.

Applicabilità e facilità d'uso per la vostra azienda

  • Versatilità: Questa tecnologia funziona per diverse applicazioni (ad esempio, olio in acqua, ammoniaca, suolo, urea, aria).
  • Facile da usare: Non è richiesta alcuna esperienza precedente di spettroscopia.
  • Processo automatizzato: L'unità FTIR gestisce l'intera analisi spettrale in un minuto.
  • Requisiti del campione: Raccogliete campioni di oli puri utilizzati nel vostro stabilimento o dai vostri clienti.
  • Creazione di una biblioteca: Creare o far creare una libreria per la propria azienda
  • Integrazione software: Inserire le informazioni nel software FTIR.
  • Risultati automatici: Il sistema genera automaticamente le informazioni di identificazione dell'olio.

Importanza della tecnologia OSS ClearShot

La capacità di identificare sia la quantità che il tipo specifico di olio in un campione è fondamentale. Consente di individuare tempestivamente le perdite, prevenendo potenziali problemi di qualità o ambientali. Inoltre, protegge da perdite commerciali e potenziali multe. Inoltre, aiuta a individuare la fonte dell'olio quando più stabilimenti di produzione possono essere coinvolti in un problema. Che si tratti di olio nell'acqua, nel suolo o in altre sostanze, questa tecnologia semplifica il processo e dà potere alle industrie di tutti i settori, garantendo un controllo di qualità e un'analisi efficiente dell'olio.