Applikon Analytical On-line News Juli 2008 | Jaargang 5 nr 1
Applikon Analytical On-line News Online Etsbad Analyse De hoge snelheden van processen veroorzaken concentratie veranderingen in etsbaden. Hiermee stijgt de vraag naar snelle, nauwkeurige en betrouwbare Analyses welke cruciaal zijn om een dergelijk etsbad optimaal en probleemloos te laten functioneren.
|4
Het nut van goede sample preconditioning
De smaak van water
Een online analyzer of de resultaten van een online
aantal factoren waaronder de plaats waar het
analyse kan nooit beter zijn dan het monster voor-
gewonnen wordt en de behandeling die het
behandelingssysteem. Een goede meting wordt echter
water heeft ondergaan. Er wordt wel eens
beĂŻnvloedt door vele factoren. Applikon Analytical
gezegd dat water naar helemaal niks smaakt,
houdt daar rekening mee en ontwerpt en bouwt
pas na het vermengen met fruit, suiker of
daarom specifieke monstername- en voorbehandeling-
siroop zou het water een smaak krijgen.
systemen voor verschillende industrieĂŤn.
Niets is echter minder waar.
De smaak van ons water hangt af van een
| 2/3
Biodiesel als nieuwe brandstof Biodiesel is een duurzame
Metrohm komt met een nieuwe generatie IC met ingebouwde intelligentie
energiebron gemaakt uit plant-
Metrohm laat een frisse bries gaan door
aardige olie, dierlijke vetten of
ionchromatografie.
andere bronnen. De inzetbaar-
|7
heid van Applikon Analyzers
Ionchromatografie
is zeer breed binnen dit
Metrohm biedt voor de meest voorkomende
productieproces.
toepassing van IC uitgekiende oplossingen.
|6
|5
|8
Lees verder aan de binnenzijde >
2 | Applikon Analytical On-Line News
Voorwoord Geachte lezer, Voor u ligt de eerste Analytical News van 2008. In deze aflevering de aankondiging voor de Aquatech 2008. Applikon Analytical zal daar weer een aantal nieuwe systemen en toepassingen presenteren, waarover
Het nut van
Sample Precond
meer verderop in dit nummer. Verder is er in dit nummer aandacht voor de on-line
Een online Analyzer of de resultaten van een online
analyse van ets-baden, een toepassing die bijvoor-
analyse kan nooit beter zijn dan het monster voorbehan-
beeld bij de productie van zonnecellen van groot belang kan zijn. Ondanks het feit dat het hier om een complexe matrix gaat, met hoge concentraties van verschillende zuren, is onze on-line groep toch in staat gebleken om met een oplossing te komen.
deling systeem. Bij veel toepassingen en in veel processtromen is het onmogelijk om direct een meting te doen aan het monster. Een colorimetrische bepaling bijvoorbeeld is onmogelijk bij een troebel monster.
Een van de belangrijkste punten bij een online analyse is de monster voorbehandeling (of “pre-conditioning�);
Veel vaste deeltjes in een monster kunnen de elektrodes
de kwaliteit van analyzer resultaten staat of valt daar-
beschadigen. Een hoge temperatuur en of druk kunnen ervoor
mee. In dit nummer wordt wat aandacht besteed aan
zorgen dat een analyse niet direct kan worden uitgevoerd. Het
de expertise van Applikon Analytical op dit gebied en
is dus van essentieel belang dat een analyzer gecombineerd
worden een paar voorbeelden gepresenteerd. Schoon
wordt met een monster voorbehandeling systeem, zodat de
en lekker drinkwater is voor ons allemaal van belang.
analyse zonder problemen kan worden uitgevoerd. Applikon
In dit nummer gaan we kort in op de invloed van bij-
Analytical heeft een jarenlange ervaring met monstername
voorbeeld de plaats waar het water gewonnen wordt, op de samenstelling van het water. Applikon Analytical biedt verschillende analyzers voor de analyse van diverse elementen in ons drinkwater. De ALERT serie is specifiek voor dit doeleinde ontwikkeld. Tot slot een bijdrage over biodiesel. Bij de productie en eindcontrole van Biodiesel zijn er een aantal belangrijke parameters die bepalend zijn voor vervuiling en veroudering van de Biodiesel waarvoor we een passende analyse oplossing kunnen bieden. Uiteraard komt ook
Aquatech 2008 Aquatech is het meest toonaangevende vakevenement ter wereld op het gebied van proces-, drink-, en afvalwatertechnologie.
hier de expertise die Applikon Analytical heeft op het
Het beursprogramma biedt een overzicht van de nieuwste
gebied van monstername, monstervoorbehandeling en
ontwikkelingen, o.a. op het gebied van procescontrole en auto-
de zone in de fabriek waar de analyser moet worden
matisering. Bij een bezoek aan de stand van Applikon Analytical
geplaatst, zeer van pas.
kunt u kennismaken met onze oplossingen op het gebied van
Ik wens u veel leesplezier toe en mocht u naar aanlei-
automatische analyses, monstervoorbereiding en proces-
ding van deze Analytical News vragen hebben, aarzelt u
bewaking. Bovendien krijgt u inzicht in de nieuwste applicaties.
dan niet om contact met ons op te nemen, of tijdens de Aquatech een bezoek te brengen aan onze stand.
De Aquatech vind plaats van 30 September t/m 3 Oktober. U vindt Applikon Analytical in stand 205 in hal 2. Inschrijven
Timoer Frelink
kan via de website van Aquatech:
CEO Applikon Analytical B.V.
www.amsterdam.aquatechtrade.com/aquatechamsterdam2008
ceo@applikon.com
of via de website van Applikon Analytical: www.applikon-analyzers.com
Juli 2008 | 3
goede
ditioning Behuizing voor meerdere systemen
Blow Back Filter
Voorbeelden van door Applikon Analytical geleverde systemen zijn:
en voorbehandeling systemen. Op de “projects” afdeling
• Een systeem met “settlers” voor de papier industrie,
van Applikon wordt gekeken naar de processtroom en de
zodat de vaste deeltjes uit kunnen zakken en een
omstandigheden waaronder het monster genomen moet
helder monster van bovenaf genomen kan worden.
worden om vervolgens het juiste monstername systeem te
• Een systeem met hoge druk en temperatuurregeling
kunnen ontwerpen. Daarnaast heeft Applikon Analytical ook
voor de olie en gas industrie, waarbij het monster
veel ervaring met het ontwerpen van zogenaamde analyzer
eerst gecontrolleerd (om “flashing” te voorkomen)
shelters, compleet voorzien van een monster voorbehan-
op een lagere temperatuur en druk gebracht kan
deling systeem, airconditioning of verwarming, verlichting,
worden voordat het de analyzer in gaat.
laboratoriumtafels, etc.
• Een compleet analyzer huis met meerdere analyzers en alle benodigde voorzieningen als monster voorbehandeling systeem (met automatische reiniging) , elektriciteit, water en airconditioning. • Vele systemen worden geleverd met een zogenaamd “Blow-Back-Filter” systeem, waarbij vaste stof uitgefilterd kan worden, en het filter in de volgende stap direct schoon gemaakt kan worden voordat het volgende monster wordt genomen.
Settler
Analyzer behuizing met aparte sample preconditioning unit
4 | Applikon Analytical On-Line News
Online Etsbad Analyse De hoge snelheden van processen veroorzaken concentratie veranderingen in ets baden. Hiermee stijgt de vraag naar snelle, nauwkeurige en betrouwbare Analyses welke cruciaal zijn om een dergelijk etsbad optimaal en probleemloos te laten functioneren. Etsbaden worden in de huidige productie processen nog volop gebruikt. Hierbij moet worden gedacht aan plaatbewerkingen, printplaten, chips voor de elektronica maar ook gevel beplating, carrosserieĂŤn en textielveredeling.
van deze componenten. Verder is de directe meting van de pH slecht voor de levensduur van de elektrode. Dit zelfde geldt ook voor de Ion Selectieve Elektrodes. De enige juiste manier is een titratie.
Oplossing op maat Applikon Analytical is in staat met titratie technieken en Ion Selectieve Electrodes oplossing op maat te leveren. Oplossingen voor meerdere componenten uit verschillende fases in een ets bad behoren tot de mogelijkheden. Hydraulic Planning Sheet of the Wet Part
Complexiteit van de meting Er zijn tot op heden pogingen gedaan een snelle controle uit te voeren in dergelijke etsbaden door gebruik te maken van fysische parameters. Hierbij moet gedacht worden aan parameters zoals, temperatuur, pH, densiteit, geleidbaarheid en in een aantal gevallen Ion Selectieve Elektrodes.
Voorbeelden Component
Titrant
NaOH
Electrode
Zwavelzuur pH
HF La(NO3)3 F-ISE H2O2 Ce(SO4)2 Pt Water
Karl Fischer
Dubbel Pt
HCl NaOH pH HNO3
Fe (II)
Pt
De complexiteit van een dergelijk etsbad maakt het succes van dergelijke metingen nagenoeg onmogelijk. De geleidbaarheid evenals pH en de densiteit werken alleen in een binaire
Sample conditioning
oplossing (water en zuur). Indien de samenstelling van het bad
Bij de keuze voor een dergelijke titratie oplossing moet
bestaat uit meerdere componenten en door proces invloeden
goed nagedacht worden over het sample conditioning
veranderd dan is de oorzaak niet vast te stellen aan de hand
systeem. Deze moet overweg kunnen met de extreme condi-
van 1 parameter.
ties vanuit het etsbad. Hoge concentraties aan verschillende zuren, temperaturen en wellicht vaste deeltjes zijn zaken waar-
Ook de resultaten van een eenvoudige pH meter zijn niet
mee terdege rekening gehouden moet worden.
betrouwbaar. In de meeste etsbaden worden combinaties van
Pas dan is een Proces Analyzer in staat betrouwbare resul-
verschillende zuren gebruikt. Een directe meting van het zuur-
taten te leveren waarmee een proces optimaal en probleem-
gehalte geeft geen informatie over de toe cq afname van een
loos kan functioneren.
V O O R M E E R I N F O R M AT I E
analyzers@applikon.com
Juli 2008 | 5
De smaak van
water
De smaak van ons water hangt af van een aantal facto-
Water in alle smaken
ren waaronder de plaats waar het gewonnen wordt en de
Er wordt wel eens gezegd dat water naar helemaal niks
behandeling die het water heeft ondergaan. Zo is het water
smaakt, pas na het vermengen met fruit, suiker of siroop zou
dat wordt gewonnen in Twente een stuk harder dan dat
het water een smaak krijgen. Niets is echter minder waar.
uit de Province Utrecht. Leidingwater wordt in Friesland behandeld met oa zandfilters terwijl in de Biesbosch rekening gehouden dient te worden met eventuele bestrij-
Bepaalde mineralen geven smaak aan het water. IJzer bijvoorbeeld geeft een oersmaak. En zout in hoge concentraties in ons mineraalwater geeft een bekende en minder frisse smaak aan het water.
dingsmiddelen in grondwater. Zowel kraanwater als fles-
Vooral het IJzer in mineraalwater, al in lage concentra-
senwater worden gewonnen uit grondwater, en zowel in
ties veroorzaakt een vieze smaak aan alle watersoorten.
kraanwater als in flessenwater zitten mineralen. Toch vindt
Concentraties lager dan 0,2 ppm zijn te proeven en geven die
de ĂŠĂŠn kraanwater lekkerder dan flessenwater.
Grondwater
zogenaamde oersmaak aan mineraalwater. Een water dat met chloor is behandeld heeft ook een zeer typische smaak.
Neutraliseren van bijsmaak
Mineraal- en bronwater wordt gewonnen uit grondwater.
Om van deze bijsmaken van het water af te komen wordt
Afhankelijk van het gesteente waardoor het water omhoog is
bij drinkwaterbedrijven, bierbrouwers, frisdrankproducenten
gepompt bevat het water veel magnesium, ijzer, sulfaten en of
en andere water gebruikende bedrijven het water eenvoudig
koolzuur. In verscheidene lagen zitten hoge concentraties zou-
behandeld, door water te beluchten, door gebruik te maken
ten en kalk. Hoeveel van die stoffen in het water oplossen, is
van eenvoudige watervalletjes, wordt het water nagenoeg pH
afhankelijk van de tijd dat het water daarmee in aanraking is
neutraal. In de volgende stap van het proces wordt het water
geweest.
over een zandfilter geleid. In dit filter worden ijzer en mangaan deeltjes opgevangen. Na verloop van tijd raakt het filter verzadigd en zal de ijzer concentratie in het filtraat oplopen. Door continue te monitoren is dit moment van verzadiging nauwkeurig aan te geven.
Alert heeft goede smaak De ALERT Analyzer neemt elke 6 minuten een monster van het filtraat en meet het totaal IJzer gehalte in het water. Bij concentraties boven de 100ppb zal het filter worden gereinigd met water en lucht waardoor ijzer en mangaan deeltjes worden uitgespoeld. Ook hier kan in de waterstroom met behulp van de ALERT Colorimeter gemeten worden wanneer het filter gereinigd is en klaar voor gebruik.
6 | Applikon Analytical On-Line News
Biodiesel
als nieuwe brandstof
Biodiesel is een type biobrandstof, een duurzame ener-
Brede inzetbaarheid Analyzers
giebron die gemaakt wordt uit plantaardige olie, dierlijke
De Free Fatty Acids oftewel de vrije vetzuren in de Biodiesel
vetten of andere bronnen. Biodiesel wordt vaak toegepast in
kunnen met behulp van een kleurtitratie worden bepaald. Hierbij
een mengvorm met uit aardolie verkregen diesel. De bena-
wordt met behulp van een eenvoudige kleurindicator bv methyl-
ming die men er aan geeft is dan B20 (bij 20 % bijmenging). Bij gebruik van pure biodiesel spreekt men van B100. Productie van biodiesel vindt in twee stappen plaats. In de eerste stap wordt en de esterverbindingen verbroken door toevoeging van een base (vb. NaOH). Dit proces wordt wel verzepen genoemd. Hierbij ontstaan glycerol en vrije vetzuren. De vetzuren worden vervolgens veresterd met de alcohol. Belangrijke parameters tijdens de productie en eindcontrole van Biodiesel zijn;
rood of phenolphalein met base getitreerd tot kleuromslag. De ADI2040 is hiervoor uitermate geschikt. Voor de Kalium analyse wordt gebruik gemaakt van een Ion Selectieve Analyzer. Afhankelijk van de range kan gekozen worden voor een ALERT Analyzer dan wel de ADI2018 IonAnalyzer. Voor de bepaling van de waterconcentratie in de Biodiesel wordt gebruik gemaakt van een Karl Fischer titratie. Vaak worden dergelijke bepalingen in het proces in een Explosie gevaarlijke omgeving uitgevoerd. Met de ADI2040 kan aan deze veiligheids eis worden voldaan. Metingen buiten de Zone II kunnen worden uitgevoerd met de ADI2016Karl Fischer waarover eerder in deze editie is geschreven. De meting van de Totaal Fosfaat concentratie kan middels
• Free Fatty Acids graadmeter voor de veroudering van de Biodiesel • Kalium graadmeter voor de eventuele vervuiling in de Biodiesel • Water concentratie graadmeter voor de zuiverheid van de Biodiesel • Totaal fosfaat graadmeter voor de vervuiling in de Biodiesel
een Colorimetrische bepaling worden uitgevoerd. Hieraan voorafgaand vindt een zogenaamde destructie stap plaats, hierbij worden alle organische en anorganische fosfaat componenten omgezet naar orthofosfaat door blootstelling aan UV licht in combinatie met zwavelzuur. Een dergelijke UV destructie stap kan alleen worden uitgevoerd in de ADI2040 Analyzer. Deze Colorimetrische bepaling is conform de NEN methode 6663. Aandachtspunten bij al deze applicaties zijn uiteraard de monstername, het reinigen van de analyzer na elke bepaling en de Zone waarin de Analyzer uiteindelijk geplaatst gaat worden. Voor alle hierboven beschreven applicaties en de beschreven aandachtspunten kunnen wij een oplossing bieden.
Juli 2008 | 7
Professional IC Metrohm komt met een nieuwe generatie IC met ingebouwde intelligentie Metrohm laat een frisse bries gaan door ionchromato-
Verder is er:
grafie. Door het Metrohm R&D team is een geheel nieuwe generatie intelligente IC systemen ontwikkeld. Het resultaat: 850 Professional IC, Compact IC pro 881 en Compact IC plus 882. De systemen herkennen de iColumn, de iPump, de iDetector, de monsterwisselaar en eventuele extra modules. Maar daar stopt het niet. De ingebouwde chip op de kolom communiceert
• Een keuze uit het breedste scala van monster-voorbereiding; filtratie, dialyse, verdunning, matrix-eliminering, pre-concentratie etc. • Een MSM II suppressor met een ruis die de laagste is van alle suppressors op de markt. • Een 858 autosampler die te gebruiken is
met de IC! Na plaatsen van de kolom stelt de IC de juiste druk-
met 30 verschillende en custom made rek-
beveiliging in en wordt, onder andere, het aantal analyses opge-
ken, die bovendien automatisch herkend
slagen. Kolomspecificaties zijn opgeslagen op de chip. Ook de
worden.
pomp communiceert met de IC en past zich automatisch aan op het eluent. De pompchip onthoudt het aantal werkuren en geeft aan zodra deze aan onderhoud toe is. De detector van
De intelligentie komt uiteraard ook terug in de MagIC
de nieuwste generatie meet de kleinste veranderingen in geleid-
Net software en maakt het IC-leven daarmee een stuk
baarheid en met een dynamisch bereik tot 15.000 uS/cm beho-
aangenamer.
ren schaalaanpassingen en afgetopte pieken tot het verleden. • Duidelijke iconen, intuïtieve bediening • <<one-button IC>>, • Systeem monitoring en controle kaarten voor calibraties en metingen, • Via administrator rechten is MagIC volledig naar wens in te stellen
Er zijn honderden applicaties standaard beschikbaar. In het geval dat uw applicatie er niet bij zit, kan ons applicatie team het voor u uitzoeken. Applikon biedt bovendien applicatie-garantie; direct na de installatie kunt u aan de slag. Een mailtje naar info@applikon.com met uw branche en interesse volstaat en wij wijzen u de weg.
8 | Applikon Analytical On-Line News
Metrohm Ionchromatografie
Anionen met of zonder suppressie, van ppt tot % Metrohm biedt voor de meest voorkomende toepassing van IC uitgekiende oplossingen. Bijvoorbeeld met het top model uit de serie “850 Professional IC”. De 850 Professional IC kan specifiek op een applicatie aangepast worden. De MagIC NET software houdt de bediening eenvoudig en levert analyseresultaten op maat. Er is zo bijvoorbeeld een systeem te configureren dat isocratische en “hoge-druk” gradient applicaties aan kan. Bovendien kan een “anion-IC”, met een aantal extra modules relatief eenvoudig worden omgezet naar een anion-kation systeem.
Enkele voorbeelden van analyses • emissiemetingen van verbrand steenkool • nitraat/nitriet in spinazie • controle van afvalstromen bij een vuilverbranding • diverse fosfaten in wasmiddel en Applikon Analytical een analyse-oplossing voor probeert aan
• etsbad controle
te dragen. Dankzij de continue innovatie en ontwikkeling bij Metrohm zijn moeilijke applicaties van gisteren nu wel oplosbaar. Steeds meer anionen zijn te detecteren met IC. Vaak zijn anionanalyses het standaard rijtje fluoride, chloride, nitriet, bromide, nitraat, fosfaat, sulfaat en jodide. Dankzij fundamenteel onderzoek, vragen uit de industrie en eisen van overheden wordt ionchromatografie allang niet meer enkel voor genoem-
Een budgetvriendelijke en groene techniek met ruim 20 jaar historie.
Is ionchromatografie voor u de oplossing?
de standaard ionen ingezet. Anionen als bromaat, chromaat,
Graag adviseren wij u over de mogelijkheden voor uw ana-
oxalaat, citraat en perchloraat zijn geen probleem meer. Iedere
lysevraagstukken. Ons IC laboratorium is er om uw specifieke
industrie heeft zo zijn eigen specifieke wensen, waar Metrohm
applicaties te onderzoeken.
Afdeling verkoop Joost Bos (Area Manager Nederland) | e-mail: jbo@applikon.com | tel: 010-29 83 534 Saskia in ’t Hout (Sales & Office Secretary) | e-mail: SHo@applikon.com | tel: 010-29 83 534
2016 2018 2019
Rene Liefaard (Project & Order Coörd.) | e-mail: RLi@applikon.com | tel: 010-29 83 537
Afdeling Customer Service Mark Parlevliet (Manager Customer Service) | e-mail: Mpa@applikon.com | tel: 010-29 83 541 Johan de Jong (Customer Service Engineer) | e-mail: JJo@applikon.com | tel: 010-29 83 536 Alert
2040 en 2040 ExProof
Werner de Mulder (Service Engineer) | e-mail: WMu@applikon.com | tel: 010-29 83 545 2045VA
Applikon Analytical B.V. De Brauwweg 13, P.O. Box 149, 3100 AC Schiedam The Netherlands Phone: +31 10 298 35 55
Fax: +31 10 437 96 48 E-mail: analyzers@applikon.com
www.applikon-analyzers.com
Subject to modifications - Printed by Applikon Analytical bv - The Netherlands July 2008
Algemeen | e-mail: analyzers@applikon.com | tel: 010-29 83 555