Tensioactivo en detergente para ropa mediante espectroscopía Vis-NIR: medidas sin preparación de muestras

Los detergentes líquidos para ropa contienen suavizantes de telas, agentes blanqueadores, tensioactivos y enzimas. De estos, el surfactante es el factor más importante para el efecto de limpieza, ya que rompe la interfaz entre los compuestos polares y no polares. Esto permite que el detergente sea eficaz contra las grasas y las manchas de suciedad o bebidas.

La cuantificación del contenido de tensioactivo se realiza más comúnmente mediante análisis primarios (p. ej., titulación potenciométrica de dos fases). Las desventajas incluyen pasos de preparación manual de la muestra, como la dilución y el ajuste del pH, y el método en sí requiere mucho tiempo. Por el contrario, la espectroscopia Vis-NIR tiene un tiempo de obtención de resultados de menos de 1 minuto y no requiere preparación de muestras ni productos químicos para obtener datos de alta calidad.

Figure 1. El analizador NIRS XDS RapidLiquid con una cubeta de cuarzo de 1 mm, utilizado para recopilar los espectros de muestras de surfactantes.

Un cliente proporcionó un total de 37 muestras con diferentes contenidos de tensioactivos. Los espectros Vis-NIR (Figura 2) se adquirieron en un Metrohm NIRS XDS RapidLiquid Analyzer equipado con una cubeta de cuarzo de 1 mm (Figura 1). Las muestras se midieron tal cual, sin ningún paso de preparación de muestras. La recopilación de datos y el desarrollo del modelo se llevaron a cabo con el paquete de software completo Vision Air.

**Tabla 1.** Resumen de equipos de hardware y software.
Equipo	Número de metrohmios
Analizador de líquidos XDS Rapid	2.921.1410
Cubeta de cuarzo NIRS de 1 mm	6.7401.200
Vision Air 2.0 completo	6.6072.208

El gráfico obtenido (figura 3) muestra una alta correlación (R² = 0,97) entre los valores predichos por NIRS y el método de referencia. La proporción casi perfecta de SEC y SECV ilustra la validez del modelo.

Figure 2 Selección de espectros Vis-NIR de detergente líquido obtenidos con un XDS RapidLiquid Analyzer y una cubeta de cuarzo de 1 mm.

Figure 3 Diagrama de correlación y las respectivas figuras de mérito para la predicción de surfactante en detergente líquido usando un XDS RapidLiquid Analyzer. El valor de laboratorio del tensioactivo se evaluó usando HPLC.

**Tabla 2.** Cifras de mérito para la predicción del contenido de surfactante en detergente líquido usando un XDS RapidLiquid Analyzer.
Figuras de merito	Valor
R²	0,97
Error estándar de calibración	2,20 mmol/100 g
Error estándar de validación cruzada	2,38 mmol/100 g

Los resultados presentados aquí muestran que el método Vis-NIR es excelente para la cuantificación rápida de la concentración de tensioactivo en detergentes. El uso de Vis-NIR para esta aplicación ahorra 10 minutos por muestra en comparación con otros métodos (Tabla 3).

**Tabla 3.** Visión general del tiempo hasta el resultado para los diferentes parámetros
Parámetro	Método	tiempo de resultado
Surfactante (aniónico)	Titulación potenciométrica	∼10 min (adición de soluciones, agitación, ajustes de pH, determinación)

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