Control de calidad de HDPE, LDPE y PP

La identificación de polímeros individuales con la espectroscopía FT-IR puede suponer un reto debido a la falta de homogeneidad de las muestras, especialmente cuando es necesario analizar muestras de mayor tamaño.

Esta nota de aplicación demuestra que el analizador de sólidos DS2500 que opera en la región espectral visible e infrarroja cercana (Vis-NIR) proporciona una solución fiable y rápida para la identificación de polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de baja densidad (LDPE) y polipropileno (PP). Con no se necesita preparación de muestras ni productos químicos, la espectroscopia Vis-NIR permite la identificación de grandes cantidades de muestras no homogéneas en menos de un minuto.

Figure 1. Analizador de sólidos DS2500 y gránulos de PE presentes en el vaso de muestras grande giratorio DS2500.

Los gránulos de HDPE, LDPE y PP se midieron en modo de reflexión con un analizador de sólidos DS2500 en todo el rango de longitud de onda (400–2500 nm). Se empleó un vaso de muestra grande DS2500 giratorio para superar la distribución de diversos tamaños de partículas y componentes químicos. Esto permitió mediciones automatizadas en diferentes ubicaciones de muestra para una adquisición de espectro reproducible. Como se muestra en Figura 1, las muestras se midieron sin ninguna preparación. El paquete de software Metrohm Vision Air Complete se utilizó para toda la adquisición de datos y el desarrollo del modelo de predicción.

**Tabla 1.** Descripción general del equipo de hardware y software
Equipo	Número de metrohmios
Analizador DS2500	2.922.0010
Copa de muestra grande DS2500	6.7402.050
Vision Air 2.0 completo	6.6072.208

Se aplicó un algoritmo de correlación a los espectros Vis-NIR medidos (Figura 2) para crear un modelo de predicción para la identificación de los tipos de polímeros individuales. La calidad de la predicción se evaluó utilizando herramientas estadísticas integradas, que muestran la distribución del valor de correlación entre la predicción Vis-NIR y la clase de producto (figura 3). Los altos valores de correlación de 0,985 y superiores, junto con el hecho de que no se identificó erróneamente ningún polímero, destacan la viabilidad de la espectroscopia NIR para la identificación de diferentes tipos de polímeros.

Figure 2. Selección de espectros NIR de HDPE, LDPE y PP (pretratados con una segunda derivada) obtenidos con un analizador DS2500. Las diferencias claras para los diferentes tipos de polímeros son visibles en la región de longitud de onda alrededor de 1700 nm.

Figure 3. Histograma de valores de correlación para la identificación de los tipos de polímeros individuales. (b) Todos los tipos de polímeros en el conjunto de muestras se identificaron correctamente.

Esta nota de aplicación demuestra la viabilidad de la espectroscopia NIR para identificar diferentes tipos de polímeros En comparación con el método de espectroscopia FT-IR, no se necesita preparación de muestras. Además, el sistema de copa de muestra giratoria permite también la análisis rápido de muestras no homogéneas de gran tamaño.

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