Fabricação de produtos químicos

Para medições precisas em diversos processos de fabricação.

HORIBA oferece suporte à operação estável de diversos setores industriais, incluindo refinarias de petróleo e plantas químicas, permitindo o gerenciamento de água pura, a medição das condições de emissão e a análise da atmosfera em locais onde podem ocorrer explosões. HORIBA fornece as soluções analíticas ideais para garantir a proteção ambiental e manter a eficiência da produção em uma ampla gama de processos industriais.

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Caracterização química de folhas de celulose guiada por quimiometria usando microscopia Raman - Imagem ilustrativa

A microscopia Raman combinada com a análise quimiométrica permite a caracterização precisa e não destrutiva de folhas de celulose, determinando a cristalinidade, o teor amorfo e distinguindo celulose I e II para um controle de qualidade otimizado.

Para controlar as propriedades do papel, certos materiais podem ser usados durante a fabricação. A distribuição do tamanho das partículas desses materiais afeta diretamente propriedades como brilho, luminosidade, opacidade, transferência de cor, rendimento da tinta e muito mais.

Para medir com precisão e rapidez a quantidade de carbono e enxofre contida no material.

O enxofre é adicionado à borracha natural para produzir materiais plásticos. No entanto, é importante medir o teor de enxofre na borracha para definir as propriedades químicas e mecânicas do produto final.

O tamanho e a distribuição das partículas influenciam diretamente a estabilidade, a opacidade, a textura e o desempenho de tintas, vernizes e revestimentos. A análise por difração a laser permite otimizar as formulações e garantir uma qualidade consistente.

A detecção rápida de contaminação entre produtos é essencial para garantir a qualidade, a segurança e a conformidade na indústria química. A análise do tamanho das partículas pode identificar eficazmente a presença de um contaminante, mesmo em concentrações muito baixas.

Esta nota de aplicação descreve o método e as condições de utilização do analisador C/S EMIA 820V para medir cimento.

Análise de perfil de profundidade por GDOES. A Espectrometria de Emissão Óptica por Descarga Luminescente de Radiofrequência Pulsada oferece capacidade de perfilamento elementar em profundidade ultrarrápida para a investigação de filmes finos e espessos. Graças ao uso de uma fonte de radiofrequência pulsada, acoplada a um espectrômetro óptico de alta resolução, o GD Profiler 2 proporciona excelente resolução de profundidade, permitindo a avaliação rápida da qualidade do revestimento. Nesta nota de aplicação, focamos em uma amostra multicamadas de composto MoS₂/Pb, utilizada como lubrificante sólido. A análise dessa amostra demonstra o excelente desempenho deste instrumento para o estudo de revestimentos complexos com espessura nanométrica.

A célula de alta concentração e baixa viscosidade (célula HL) é um acessório para o analisador de tamanho de partículas por difração a laser LA-960V2 que auxilia na medição de amostras de baixa viscosidade ou alta concentração. Como tintas, corantes e pigmentos líquidos geralmente apresentam alta concentração, a célula HL é um acessório útil para medi-los.

Geralmente, são adicionados diversos aditivos à tinta para modificar a viscosidade, a secagem, a estabilidade ou as características da cor. O tamanho das partículas de pigmento pode afetar significativamente a intensidade da cor, o acabamento da superfície e a durabilidade do produto final.

O óxido de cromo é um material ecológico. O tratamento com dimeticona confere um certo grau de "deslizamento" às partículas, permitindo uma melhor saturação da cor.

Recomenda-se um procedimento de extração simples com água para medir o pH de soluções não aquosas que contenham solventes imiscíveis em água.

A maioria das medições de tamanho de sílica coloidal é realizada usando instrumentos de espalhamento dinâmico de luz, como o Analisador de Nanopartículas SZ-100. O Analisador de Difração a Laser LA-960, por sua vez, consegue medir partículas com tamanho de até 30 nm, sendo também uma opção viável para esses testes.

Uma ampla variedade de pigmentos, revestimentos em pó e tintas existe na forma de partículas, tanto nas matérias-primas quanto nos produtos acabados. A distribuição do tamanho das partículas desses materiais determina sua aparência, qualidade, funcionalidade e processabilidade.

Um coloide é tipicamente um sistema bifásico constituído por uma fase contínua e uma fase dispersa. O tamanho das partículas da fase dispersa varia tipicamente de 1 nanômetro a 1 micrômetro. Exemplos de dispersões coloidais incluem sólido/líquido (suspensões), líquido/líquido (emulsões) e gás/líquido (espumas).

O tamanho das partículas é uma característica física crítica dos pigmentos, e a difração a laser é o método mais popular de análise do tamanho das partículas no processo de moagem, permitindo um controle preciso e a otimização de diversos critérios de desempenho do produto final.

O ouro em nanoescala é uma suspensão de partículas de ouro submicrométricas, tipicamente dispersas em água. As nanopartículas de ouro são de grande interesse para pesquisadores em diversas áreas devido às suas propriedades físicas e ópticas únicas. Essas propriedades variam com a distribuição do tamanho das partículas, portanto, a análise granulométrica é um requisito importante para as medições.

Resolução de camadas de tamanho micrométrico em filmes multicamadas com microscopia Raman por meio de análise de seção transversal e perfilamento de profundidade confocal.

Filmes poliméricos multicamadas, compostos por diferentes materiais, são utilizados em diversas aplicações industriais. A análise dessas multicamadas é importante para o suporte, especialmente no que diz respeito à segurança e ao controle de desempenho. Neste trabalho, utilizamos microscopia Raman por meio de análise de seção transversal e perfilamento de profundidade confocal para investigar a composição química de dois filmes multicamadas.

Esta nota analisa nanobolhas de dióxido de carbono e oxigênio utilizadas no tratamento da dor para demonstrar a capacidade da Análise de Rastreamento de Nanopartículas com múltiplos lasers de caracterizar uma mistura de nano e microbolhas sem manipulação da amostra.

Certos tipos de materiais são encapsulados em cera para uso no produto final ou como etapa intermediária. Se o tamanho das partículas encapsuladas for de interesse primordial, o método de análise deve encontrar uma maneira de remover a fase intermediária para suspender as partículas primárias.

Os pós plásticos são utilizados em diversas aplicações ou como etapa intermediária em um processo de fabricação. O tamanho das partículas pode ter um efeito significativo no desempenho do produto final e nos parâmetros do processo.

Nesta nota de aplicação, os tamanhos de partículas de duas dispersões de sílica diferentes são analisados para demonstrar a utilidade do SZ-100 tanto para fornecedores quanto para usuários desses materiais.

O ácido polilático (PLA) é um polímero biodegradável derivado do ácido lático. É um material altamente versátil e produzido a partir de recursos 100% renováveis, como milho, beterraba sacarina, trigo e outros produtos ricos em amido.

Uma propriedade desejável das resinas é a capacidade de secarem, passando de um líquido viscoso para um estado variável de dureza e elasticidade. O tamanho das partículas desses materiais indica pureza, portanto, a medição oferece controle de qualidade.

O dióxido de titânio (TiO2) é um pigmento usado em tintas e muitas outras aplicações. O tamanho das partículas de dióxido de titânio impacta diretamente seu desempenho em diversas aplicações, tornando necessária a medição e o controle dessa importante propriedade.

O óxido de vanádio é ligeiramente solúvel em água, portanto, recomenda-se a medição em um solvente orgânico ou na forma de pó seco.

O tamanho dos pigmentos pode ser facilmente medido por difração a laser. Essa medição requer menos tempo, treinamento e esforço do que uma medição da intensidade da cor e fornece informações úteis para o engenheiro de processos.

O trióxido de antimônio, também chamado de branco de antimônio, tem a fórmula Sb₂O₃ e sua estrutura varia de acordo com a temperatura. É utilizado como retardante de chama, pigmento e catalisador.

O uso de recursos de segurança, como tintas luminescentes, aumentou significativamente na tentativa de prevenir fraudes e falsificações de materiais e produtos. Aplicações óbvias dessas tintas incluem cédulas bancárias, produtos de marca, embalagens de medicamentos e segurança alimentar. As tintas de segurança podem ser visíveis ou ocultas, sendo que estas últimas direcionam a luminescência para além da região espectral visível, em direção às regiões ultravioleta (UV) e infravermelha próxima (NIR). Essas são regiões onde as fontes de luz não são tão comuns. O uso do tempo de vida da luminescência, além da assinatura de comprimento de onda, adiciona um parâmetro extra que pode ser analisado.

Esta nota aborda a história, a teoria e os processos utilizados na polimerização em emulsão. Também examina a importância da medição da concentração de nanopartículas de látex produzidas por polimerização em emulsão para uma aplicação biotecnológica desenvolvida pelo laboratório de Gianneschi na UCSD.

Microscopia Raman aplicada à caracterização de polímeros: uma visão geral

A microscopia Raman é uma excelente ferramenta para a pesquisa de polímeros. Ela pode ser usada para caracterizar matérias-primas, monitorar o processo de polimerização em linha ou em etapas, investigar mudanças de orientação e cristalização, além de controlar a qualidade e a rastreabilidade de produtos genuínos, por meio da compreensão de defeitos e da distribuição de compostos. Neste artigo, apresentamos como as soluções de microscopia Raman HORIBA podem auxiliar na compreensão química e estrutural de polímeros.

A utilização de superfícies metálicas em conjunto com moléculas fluorescentes que empregam um efeito plasmônico, por vezes designada como fluorescência melhorada por metal, pode ser vantajosa devido à possível melhoria das propriedades fotofísicas.

O uso de recursos de segurança, como tintas luminescentes, aumentou significativamente na tentativa de prevenir fraudes e falsificações de materiais e mercadorias.

O óxido de titânio é usado principalmente na produção de tintas e plásticos, mas também em papel, tintas de impressão, cosméticos, têxteis e produtos alimentícios.

O potencial zeta da polietilenimina (PEI) é medido em função da concentração do polímero com o analisador de nanopartículas SZ-100. Polímeros carregados, ou seja, polieletrólitos, podem ser analisados com o SZ-100.

Figura (a) Perfil de profundidade UFS-RF-GDOES do PMSPC; (b) zoom nos primeiros 80 s da análise.

A espectrometria de emissão óptica por descarga luminescente de radiofrequência pulsada, acoplada ao sistema de pulverização catódica ultrarrápida, oferece a análise ultrarrápida do perfil elementar em profundidade de filmes finos de plástico para películas protetoras de tela de dispositivos móveis. Ao combinar essa técnica com a análise z-Scan por espectroscopia Raman, é possível obter informações importantes sobre a fabricação de películas protetoras para telas de smartphones.

Otimização e acompanhamento do processo de fabricação de filmes plásticos por meio de GDOES de radiofrequência pulsada.

A otimização e o acompanhamento do processo de fabricação de filmes plásticos são facilmente alcançados utilizando a Espectrometria de Emissão Óptica por Descarga Luminescente de Radiofrequência Pulsada (GDOES). Essa técnica permite a detecção rápida de defeitos e da presença de contaminantes. O GD Profiler 2 pode ser um instrumento fundamental durante a otimização e o acompanhamento do processo de fabricação. De fato, a GDOES é uma técnica rápida que permite a fácil comparação de diferentes materiais, a detecção de defeitos e a presença de contaminantes. Além disso, combinada com o sistema «UFS», demonstra ser uma técnica flexível para materiais orgânicos e híbridos, abrindo inúmeras novas possibilidades de aplicação.

Perfil de profundidade GDOES em um polímero multicamadas.

Exemplos de aplicação da espectroscopia de emissão óptica com domínio de radiofrequência pulsada (RF GDOES) na análise de camadas de polímeros e filmes orgânicos/inorgânicos foram apresentados, ilustrando as possibilidades da técnica. Graças ao uso de uma fonte de RF pulsada e UFS (espectroscopia de emissão óptica com domínio de ultra-alta intensidade), a GDOES assume um papel importante na caracterização multidimensional de materiais orgânicos multicamadas avançados, onde seus pontos fortes específicos (rapidez, facilidade de uso, ampla zona de observação, medição de todos os elementos) são de grande interesse.

Perfis de concentração dos diferentes constituintes.

No que diz respeito às fibras poliméricas, pequenas modificações nas características Raman estão diretamente relacionadas a diferenças na orientação molecular e no grau de cristalinidade das fibras. Para utilizar essas sutis alterações espectrais e correlacioná-las com as propriedades físicas do polímero, é necessário aplicar a quimiometria aos espectros Raman. A sinergia resultante entre a espectroscopia Raman e a quimiometria proporcionará uma ferramenta poderosa para o monitoramento e controle da fabricação de materiais poliméricos.

Espectroscopia Raman de Transmissão: Revisão de Aplicações

A técnica de transmissão Raman demonstrou ser a mais adequada sempre que se necessita de informações espectrais Raman de um material a granel. Sua utilidade já foi comprovada em aplicações farmacêuticas, visto que comprimidos ou mesmo misturas em pó são bons candidatos para esse modo de medição. No entanto, a espectroscopia Raman por transmissão pode ser aplicada com sucesso a outros tipos de amostras, como polímeros, tecidos biológicos ou qualquer material translúcido, e pode ser considerada para avaliar o conteúdo de produtos dentro de embalagens. Além disso, como a espectroscopia Raman por transmissão fornece informações espectrais globais da amostra medida, ela será a técnica de escolha quando for necessária a avaliação quantitativa de misturas.

Utilizando técnicas holográficas, estruturamos a superfície em um procedimento de etapa única (sem processamento úmido ou fotopolimerizável) ao longo das direções X e Y. Primeiramente, uma grade com sulcos é inscrita na direção X, a amostra é girada em 90° e uma segunda grade com sulcos é inscrita na direção Y. A intensidade da primeira ordem de difração é monitorada para garantir que seja igual nas direções X e Y.

Caracterização Raman de Polímeros em Aplicações Industriais

Os recentes avanços na instrumentação Raman tornaram a técnica mais fácil de usar, mais compacta e mais acessível. Consequentemente, todo o potencial demonstrado da espectroscopia para aplicações industriais pode agora ser explorado, incluindo seu uso em combinação com métodos estatísticos para calibrações de concentração.

A mistura, um método alternativo para a engenharia de produtos que combina as propriedades de diferentes tipos de polímeros, é uma mistura física. Ela tem a vantagem de ser não apenas simples e barata, mas também permite a reciclagem do material usado. A incompatibilidade ou a não miscibilidade dos diferentes componentes químicos é frequentemente um problema no desempenho final do produto polimérico. A primeira parte desta nota aborda a dispersão dos dois componentes em uma mistura de polietileno e polibutileno tereftalato. Os recursos de imagem química do LabRAM são usados para obter essas informações. A segunda parte trata da análise de profundidade de filmes laminados compostos por diferentes camadas de polímero.

Espectros Raman em diferentes camadas de um revestimento polimérico à base de solvente durante a secagem.

A combinação do poder da microscopia confocal Raman com a geometria de amostragem invertida possibilitou investigações detalhadas de sistemas de revestimento à base de solventes e água, fornecendo informações importantes sobre os processos e a química que ocorrem na interface e no interior do revestimento.

A produção de peças automotivas pode ser paralisada por uma linha de banho de eletrogalvanização (EV) defeituosa.

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