INFRAROT-SPEKTROSKOPIE

INFRAROT-SPEKTROSKOPIE
Motivation / Ausgangssituation:
Steigender Konkurrenzdruck zusammen mit einer wachsenden Zahl striktester Umweltauflagen machen
eine umfangreiche Inline-Prozess- und Qualitätskontrolle für eine zunehmende Zahl von Betrieben zu
einer erfolgsentscheidenden Komponente der Produktionsanlage. Inline-fähige, zerstörungsfreie
Messmethoden sind so zu grundlegenden Bausteinen der modernen Prozessführung geworden. Für die
Inline-Überwachung von Produktionsprozessen stellt die Infrarotspektroskopie aufgrund der erreichbaren
Messgenauigkeit bei gleichzeitiger hoher Selektivität eine flexible Messmethode dar.
Funktionsweise:
Infrarot Spektroskopie basiert auf der Anregung von Schwingungszuständen von Molekülen durch
Infrarot-Strahlung und stellt eine Schlüsseltechnologie im Bereich molekülspezifischer Probenanalyse dar.
Durch Detektion von Änderungen im Spektrum des Lichts im infraroten Wellenlängenbereich können
detaillierte Informationen über Präsenz und Bindungscharakter funktioneller Gruppen in der Probe
gewonnen werden. Das macht diese Technik zu einer wichtigen Analysemethode für die Identifikation und
Charakterisierung von unbekannten Proben sowie für die Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen
unterschiedlichen Verbindungen. Daher stellt die IR-Spektroskopie eine geeignete Messmethode zur
quantitativen und qualitativen Analyse der Zusammensetzung von Feststoffen und Flüssigkeiten dar.
In industriellen Anlagen ist neben der Empfindlichkeit einer Messmethode auch deren Anwendbarkeit im
industriellen Umfeld von entscheidender Bedeutung. Die Robustheit optischer Materialien für den nahen
Infrarotbereich ist ein entscheidender Faktor warum sich die nah-Infrarotspektroskopie in der OnlineProzessüberwachung etabliert hat. Aufgrund der charakteristischen Zusammensetzung der Spektren im
nahen Infrarotbereich ist die statistische Analyse (Chemometrie) von zentraler Bedeutung für eine präzise
Online-Überwachung von festen und flüssigen Produkten.
Anwendungsbereiche:


Wissenschaftlicher Bereich:
o
In situ Untersuchung chemischer Reaktionen
o
Untersuchung der molekularen Struktur von Verbindungen
o
In situ Bestimmung der Zusammensetzung von Mischungen
Industrieller Bereich:
o
Qualitative und quantitative Prozessüberwachung
o
Qualitätskontrolle von Produkten verschiedenster Branchen (z.B.: chemische,
pharmazeutische, Lebensmittel-, Erdöl-, Kunststoff- und Papierindustrie)
Research Center for Non Destructive Testing GmbH | Science Park 2 | 2. OG | Altenberger Straße 69 | 4040 Linz | Austria
TEL +43 (0) 732 2468-4600 | FAX +43 (0) 732 2468-4606 | E-MAIL [email protected] | www.recendt.at
UID-Nr.: ATU64690418 | Firmenbuch-Nr.: 321400 y | Landes- und Handelsgericht Linz
BANKVERBINDUNG Allgemeine Sparkasse Oberösterreich | Kto-Nr.: 32100-102048 | BLZ: 20320 | IBAN: AT262032032100102048 | BIC: ASPKAT2L
Verfügbare Messgeräte:

Vertex 70 Fourier Transform Infrarot (FTIR)-Spektrometer (Fa. Bruker)

Fourier Transform Nahes Infrarot (FT-NIR) Prozessspektrometer (Fa. i-RED)

Diverse Sonden für Prozesse mit geringer Anforderungen an die Robustheit
Ziel / Nutzen / Ergebnis:
Die Implementierung spektroskopischer Inline-Prozesskontrolle im industriellen Umfeld erlaubt die
kontinuierliche Überwachung von Prozessparametern. Das schafft die Möglichkeit für Regelung
wichtiger Parameter wie etwa die chemische Konzentration oder Schichtdicke in Echtzeit im
Produktionsprozess. Dies führt zu

Exakter definierten Prozessbedingungen

Weniger Rohmaterial- und Energieverbrauch

Reduktion der anfallenden Menge unerwünschter Nebenprodukte

Geringere Verluste durch Abfall
Inline-Prozesskontrolle bietet ein hohes Potential zur Reduktion der Produktionskosten und der
Umweltbelastungen.
Bekannte Anwender:
In den vergangenen Jahren konnte eine Vielzahl angewandter Forschungsprojekten im Bereich der
Prozessanalyse mit österreichischen und internationalen Partner erfolgreich durchgeführt werden.
Aktuell arbeiten wir gemeinsam mit renommierten Industriepartnern im Forschungsprojekt PAC Process Analytical Chemistry (siehe Karte) an innovativen Lösungen der Prozessüberwachung.
Weitere Projektpartner:

Danisco Sweeteners GmbH

Tann Papier GmbH

DSM Fine Chemicals Austria Nfg GmbH & Co KG

Voestalpine Stahl GmbH
Ansprechpartner:
DI Dr. Markus Brandstetter
Research Center for Non Destructive Testing GmbH (RECENDT)
Altenberger Straße 69, A-4040 Linz, Tel.: +43(0)732/2468-4620, Fax: +43(0)732/2468-4606
e-mail: [email protected]; www.recendt.at
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