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¿Flores o bombas?
A medida que la población mundial aumenta constantemente, es importante que se produzcan suficientes cultivos cada año para proporcionar suficientes alimentos, ropa y otros productos. Los cultivos como el maíz, el trigo, la soya y el algodón reciben nutrientes del suelo en el que crecen. Los fertilizantes juegan un papel crucial al proporcionar a estos cultivos los nutrientes que necesitan para crecer adecuadamente.
Un ingrediente importante en la producción de fertilizantes efectivos y de alta calidad es nitrato de amonio (NH4NO3), una buena fuente de nitrógeno y amonio para las plantas.
Producido como pequeñas perlas de apariencia similar a la sal de cocina, el nitrato de amonio es barato de comprar y generalmente seguro de manejar, pero almacenarlo puede ser un problema. Con el tiempo, el compuesto absorbe la humedad, lo que hace que las perlas individuales se aglutinen en un bloque más grande. Cuando una cantidad tan grande de nitrato de amonio compactado se expone a un calor intenso, puede provocar una explosión.
Durante el siglo pasado, el nitrato de amonio estuvo involucrado en al menos 30 desastres y ataques terroristas. Uno de los sucesos más recientes fue la noche del 4 de agosto de 2020 en Beirut, donde una explosión de nitrato de amonio mató al menos a 220 personas e hirió a más de 5000. Esta explosión es uno de los mayores desastres industriales jamás relacionados con NH4NO3.
Métodos de análisis de humedad para fertilizantes
Durante el proceso de producción de nitrato de amonio es importante controlar el contenido de humedad. Es preferible un bajo contenido de humedad, pero un exceso de secado innecesario conduce a costes de fabricación adicionales. Las regulaciones para diferentes fertilizantes varían en todo el mundo, pero los límites legales locales aseguran que la cantidad máxima de agua presente no debe ser excedido. Por lo tanto, Se necesitan métodos rápidos, fiables y precisos para la determinación de la humedad. De las disponibles, la titulación de Karl Fischer es una de las más comunes; el secado al horno, por ejemplo, no se puede utilizar con fertilizantes que contengan nitrato de amonio.
En comparación con estos métodos, la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) ofrece ventajas únicas. Es una técnica secundaria que genera resultados confiables en segundos sin necesidad de preparación de muestras. NIRS es un no destructivo técnica de medición y al mismo tiempo no genera ningún residuo químico.
Lea nuestras publicaciones de blog anteriores a continuación para obtener más información sobre NIRS como técnica secundaria.
Análisis NIRS de sólidos
El analizador NIR más adecuado para medir diferentes parámetros en fertilizantes o pellets de nitrato de amonio es el Analizador de sólidos Metrohm DS2500 con Taza de muestra grande.
Las muestras sólidas (p. ej., gránulos y gránulos) que se llenan en el vaso de muestras grande giratorio DS2500 deben colocarse en la ventana del analizador. Mientras se escanea la muestra, el vaso grande para muestras girará para compensar la falta de homogeneidad.
Dado que el analizador de sólidos DS2500 es un sistema predispersivo, la muestra se ilumina con luz monocromática para mantener el nivel de energía lo más bajo posible. Por lo tanto, la tapa del instrumento debe cerrarse antes de comenzar el análisis para que la luz externa no afecte los resultados.
La radiación NIR proviene de abajo y es parcialmente reflejada por la muestra hacia el detector, que también está ubicado debajo del plano del recipiente de muestra. Después 45 segundos, la medición se completa y se muestra un resultado. Como esta luz reflejada contiene toda la información relevante de la muestra, esta técnica de medición se llama reflexión difusa.
Ventajas de usar NIRS
El procedimiento para la obtención del espectro NIR ya destaca su sencillez con respecto a la medición de la muestra y su velocidad. Varias ventajas de NIRS se enumeran a continuación:
- Técnica rápida con resultados en menos de 1 minuto.
- Sin preparación de muestras Requerido: los sólidos y los líquidos se pueden usar en forma pura.
- Bajo costo por muestra: no se necesitan productos químicos ni disolventes.
- Amigable con el medio ambiente técnica – no se generan residuos.
- No destructivo – las valiosas muestras se pueden reutilizar después del análisis.
- Análisis de componentes múltiples – predicción de diferentes constituyentes en paralelo.
- Fácil para operar: los usuarios sin experiencia tienen éxito de inmediato.
En general, la espectroscopia de infrarrojo cercano es una técnica alternativa robusta para la determinación de parámetros tanto químicos como físicos en sólidos y líquidos. Es un método rápido que también se puede implementar con éxito para el análisis de rutina por parte del personal sin ninguna educación superior de laboratorio.
Aplicaciones relacionadas
Los productos químicos especializados tienen que cumplir múltiples requisitos de calidad. Uno de estos parámetros de calidad, que se encuentra en casi todos los certificados de análisis y especificaciones, es la contenido de humedad. El método estándar para la determinación del contenido de humedad es la titulación Karl Fischer.
Este método requiere una preparación de muestras reproducible, productos químicos y eliminación de desechos. Alternativamente, la espectroscopia de infrarrojo cercano se puede utilizar para la determinación del contenido de humedad. Con esta técnica, las muestras pueden analizarse sin ninguna preparación y sin utilizar ningún producto químico.
Más información sobre el Detalles de la aplicación se puede encontrar aquí:
Control de calidad del nitrato de amonio: determinación rápida y no destructiva de la humedad
El contenido de humedad es una de las propiedades más comúnmente medidas de los fertilizantes. A nivel mundial, las reglamentaciones para los diferentes fertilizantes varían, pero los límites legales locales aseguran que no se debe exceder la cantidad máxima de agua. Se dispone de varias técnicas analíticas para este fin. Además de los métodos gravimétricos, la titulación Karl Fischer se utiliza a menudo para determinar el contenido de humedad con precisión.
En comparación con estos métodos, la espectroscopia de infrarrojo cercano ofrece ventajas únicas: genera resultados confiables en segundos y, al mismo tiempo, no genera desechos químicos. La nota de aplicación a continuación explica cómo NIRS puede ofrecer un análisis rápido y sin reactivos del contenido de humedad en varios productos fertilizantes.
Análisis de humedad en productos fertilizantes: resultados en segundos con la espectroscopía NIR
Tus conocimientos para llevar
Análisis de humedad: ¿titulación de Karl Fischer, NIRS o ambas?
