Messprinzip und Fähigkeiten
Online-Photometrie ist eine Echtzeit-Analysetechnik, die die Intensität des durch eine Probe durchgelassenen oder emittierten Lichts misst. Es basiert auf dem Prinzip, dass die Konzentration einer bestimmten Substanz in der Probe durch Quantifizierung der Absorption oder Emission von Licht einer bestimmten Wellenlänge bestimmt werden kann. Online-Photometrieinstrumente verwenden Detektoren, um die Lichtintensität zu messen und sie auf der Grundlage etablierter Kalibrierungskurven in Konzentrationswerte umzuwandeln.
Messaufgaben / Anwendungsfelder
Überwachung der Wasserqualität: Online-Photometrie wird häufig zur Überwachung von Wasserqualitätsparametern wie Chlor, Trübung und Ammoniak in Trinkwasseraufbereitungsanlagen eingesetzt. Es gewährleistet die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften und ermöglicht zeitnahe Korrekturmaßnahmen.
Abwasseraufbereitung: In Abwasseraufbereitungsanlagen hilft die Online-Photometrie bei der Steuerung von Prozessen durch kontinuierliche Messung von Parametern wie dem biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB), dem chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) und der Gesamtmenge an suspendierten Feststoffen (TSS).
Umweltanalyse: Die kontinuierliche Überwachung spezifischer Schadstoffe wie Öl und Kohlenwasserstoffe in natürlichen Gewässern oder Industrieabwässern ist für den Umweltschutz und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften von entscheidender Bedeutung.
Bioprozesskontrolle: Online-Photometrie wird in Biotechnologie- und Fermentationsprozessen eingesetzt, um Zellwachstum, Substratverbrauch und Produktbildung zu überwachen und so optimale Bedingungen für die Bioproduktion sicherzustellen.
Lebensmittel- und Getränkeproduktion: In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie wird es zur Echtzeitüberwachung kritischer Parameter wie Zuckerkonzentration, Farbe und Geschmacksstoffe während Produktionsprozessen eingesetzt.
Pharmazeutische Herstellung: Online-Photometriesysteme werden zur Qualitätskontrolle, zur Verfolgung von Reaktionen und zur Sicherstellung der Konsistenz pharmazeutischer Formulierungen während der Herstellung eingesetzt.
Überwachung chemischer Prozesse: Verschiedene chemische Prozesse, einschließlich der Petrochemie und der Polymerherstellung, basieren auf Online-Photometrie, um Reaktanten, Zwischenprodukte und die Qualität des Endprodukts zu überwachen.
Öl- und Gasindustrie: Die Online-Photometrie hilft bei der Überwachung und Steuerung von Öl- und Gasprozessen, einschließlich der Messung des Öl-in-Wasser-Gehalts, von Schwefelverbindungen und anderen kritischen Komponenten in der Produktion und Raffinierung.
Typische Probleme und Lösungen
– Kalibrierung und Validierung: Regelmäßige Kalibrierung und Validierung von Online-Photometrieinstrumenten sind für die Aufrechterhaltung von Genauigkeit und Zuverlässigkeit unerlässlich.
– Probenkonditionierung: Probenvorbereitung und -konditionierung können erforderlich sein, um Verunreinigungen oder Partikel zu entfernen, die photometrische Messungen beeinträchtigen könnten.
– Stabilität der Lichtquelle: Die Gewährleistung der Stabilität der Lichtquelle über einen längeren Zeitraum ist für konsistente Messungen von entscheidender Bedeutung. Um etwaige Abweichungen zu beheben, ist eine routinemäßige Wartung erforderlich.
– Interferenz: Einige Proben können störende Substanzen enthalten, die photometrische Messungen beeinflussen. Durch eine sorgfältige Auswahl der Wellenlängen und Referenzmessungen können Störungen verringert werden.
– Wartung: Die ordnungsgemäße Wartung optischer Komponenten und die Reinigung optischer Pfade sind von entscheidender Bedeutung, um Drift und Leistungseinbußen zu verhindern.
Weiterführende Informationen
- Clesceri, L. S., Greenberg, A. E. & Eaton, A. D. (Hrsg.). (2012). „Standardmethoden zur Untersuchung von Wasser und Abwasser.“ Amerikanische Vereinigung für öffentliche Gesundheit.
- Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J. & Crouch, S. R. (2013). „Grundlagen der analytischen Chemie.“ Engagieren Sie das Lernen.
- Sawicki, E. & Deming, S. N. (1997). „Kontinuierliche Überwachung chemischer Prozesse.“ Wiley-VCH.
- Garcia, M. A. D. & McDonald, J. F. (Hrsg.). (2016). „Photonische Sensorik: Prinzipien und Anwendungen für die Sicherheitsüberwachung.“ Springer.
- Wang, W. & Zhang, L. (2017). „Überwachung und Steuerung von Photobioreaktoren: Ein Überblick über Anwendungen.“ Springer.