Flüssigwaschmittel enthalten Weichspüler, Bleichmittel, Tenside und Enzyme. Von diesen ist das Tensid der wichtigste Faktor für die Reinigungswirkung, da es die Grenzfläche zwischen polaren und unpolaren Verbindungen aufbricht. Dadurch kann das Waschmittel sowohl gegen Fette als auch gegen Flecken durch Schmutz oder Getränke wirksam sein.
Die Quantifizierung des Tensidgehalts erfolgt meist durch Primäranalysen (z. B. zweiphasige potentiometrische Titration). Zu den Nachteilen gehören manuelle Probenvorbereitungsschritte wie Verdünnung und pH-Einstellung, und die Methode selbst ist zeitaufwändig. Im Gegensatz dazu ist die Vis-NIR-Spektroskopie in weniger als einer Minute ergebnisbereit und erfordert keine Probenvorbereitung oder Chemikalien für qualitativ hochwertige Daten.
Insgesamt 37 Proben mit unterschiedlichem Tensidgehalt wurden von einem Kunden zur Verfügung gestellt. Die Vis-NIR-Spektren (Abbildung 2) wurden mit einem Metrohm NIRS XDS RapidLiquid Analyzer aufgenommen, der mit einer 1-mm-Quarzküvette ausgestattet ist (Abbildung 1). Die Proben wurden im Ist-Zustand ohne jegliche Probenvorbereitung gemessen. Die Datenerfassung und die Modellentwicklung erfolgten mit dem Softwarepaket Vision Air.
Ausrüstung | Metrohm-Nummer |
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XDS RapidLiquid Analyzer | 2.921.1410 |
NIRS 1 mm Quarzküvette | 6.7401.200 |
Vision Air 2.0 Complete | 6.6072.208 |
Das erhaltene Diagramm (Abbildung 3) zeigt eine hohe Korrelation (r2= 0,97) zwischen den durch NIRS vorhergesagten Werten und der Referenzmethode. Das nahezu perfekte Verhältnis von SEC und SECV verdeutlicht die Gültigkeit des Modells.
Leistungsmerkmale | Wert |
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R2 | 0.97 |
Standardfehler der Kalibrierung | 2,20 mmol/100 g |
Standardfehler der Kreuzvalidierung | 2,38 mmol/100 g |
Die hier vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass die Vis-NIR-Methode hervorragend für die schnelle Quantifizierung der Tensidkonzentration in Detergenzien geeignet ist. Die Verwendung von Vis-NIR für diese Anwendung spart im Vergleich zu anderen Methoden 10 Minuten pro Probe (Tabelle 3).
Parameter | Methode | Zeit zum Ergebnis |
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Tensid (anionisch) | Potentiometrische Titration | ∼10 Min. (Zugabe von Lösungen, Rühren, pH-Anpassung, Bestimmung) |
Interne Referenz: AW NIR CN-0015-102018