Applikationen

Derzeit sind immer mehr neue energetische (explosive) Materialien auf dem Vormarsch. Traditionelle aromatische Nitrate werden zwar noch eingesetzt, aber es besteht dringender Bedarf an Analysetechniken für energetische Materialien in der chemischen Klasse der Peroxide, der Azoverbindungen usw. Diese Präsentation wird den Nutzen eines modernen HPLC-Systems mit herkömmlichem Detektor (DAD) ergänzt durch ein Massenspektrometer für die Analyse der oben erwähnten verschiedenen Klassen von energetischen Materialien aufzeigen.

Wasserstoffperoxidlösungen können durch thermometrische Endpunktstitrationen (TET) über die Iodometrie bestimmt werden. Iodid wird zu Iod oxidiert, das dann in einer exothermen Reaktion mit einer Standardthiosulfatlösung titriert wird.

Die Nahinfrarotspektroskopie im sichtbaren Bereich (Vis-NIRS) kann als schnelle und genaue Analysemethode zur Quantifizierung verschiedener Analyte und Wirkstoffe in Waschmitteln, wie z. B. Tetraacetylethylendiamin (TAED), Natriumpercarbonat (PCS) und Enzymen, verwendet werden. Diese Application Note zeigt, wie die NIRS für Analysen mehrerer Bestandteile in Waschmitteln in einer einzigen Messung eingesetzt werden kann.

Beim HPPO – Hydrogen Peroxide to Propylene Oxide – Verfahren zur Propylenoxidherstellung wird Wasserstoffperoxid mithilfe eines Komplexbildners und einer kolorimetrischen Messung mit Tauchsonde analysiert. Aufgrund der gefährlichen Umgebung erfüllt der Online-Analysator die EU-Richtlinien 94/9/EG (ATEX95) und ist für Zone1- und Zone2-Bereiche zertifiziert.

In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie gelten strenge Hygienevorschriften. Alle Oberflächen von Materialien, die mit Lebensmitteln oder Getränken in Berührung kommen, müssen desinfiziert werden um deren bakteriologische Reinheit zu gewährleisten. Zur schnellen Desinfektion von PET-Flaschen wird häufig Peroxyessigsäure (PES) verwendet. Dabei muss auf die korrekte Dosierung der Säure geachtet werden: Zu viel PES beeinträchtigt den Geschmack und verursacht unnötige Kosten durch höheren Verbrauch. Eine zu geringe Konzentration garantiert wiederum keine zufriedenstellende Reinigung. Mit einem Process Analyzer, der speziell für photometrische Analysen konfiguriert ist, kann die PES-Konzentration exakt bestimmt werden. Falls die Konzentration von den Spezifikationen abweichen sollte, sendet der Analyzer ein Alarmsignal an das Kontrollsystem.

Mit dem Prozessanalysator von Metrohm überwachen Sie die Wasserstoffperoxid-Konzentration zuverlässig und in weniger als zwei Minuten.

Die Ebenheit und Glätte von Siliziumwafern sind für die Herstellung optimaler Halbleiterbauelemente von grundlegender Bedeutung. Die chemisch-mechanische Planarisierung (CMP) ist die am häufigsten verwendete Technologie zur Erzielung ultraflacher Oberflächen. Zu diesem Zweck wird eine Aufschlämmung verwendet, die aus entionisiertem Wasser, einer kolloidalen Silizium- oder Aluminiumoxid-Flüssigkeitsdispersion und Wasserstoffperoxid besteht und ständig überwacht werden muss. Eine Online-Überwachung des CMP-Prozesses ist notwendig, um chemische Abfälle zu vermeiden und den Wafer zu verbessern Produktionserträge. Metrohm Process Analytics kann mit dem Mehrzweck-Prozessanalysator 2060 nicht nur die H2O2-Konzentration, sondern auch pH-Wert, Leitfähigkeit und Temperatur messen.

Eine schnelle Inline-Überwachung der wichtigsten SC1/SC2-Badbestandteile ist mit reagenzfreier Nahinfrarotspektroskopie, z. B. dem 2060 The NIR-R-Analysator, möglich.

Ätzen ist ein wichtiger Prozess in der Halbleiterfertigung, bei dem Schichten chemisch vom Wafersubstrat entfernt werden. Zur Bestimmung der Säureätzmittelkonzentrationen in gemischten Säurelösungen (z. B. SPM, DSP oder DSP+) sind strenge Qualitätskontrollmaßnahmen erforderlich, die für die Optimierung der Ätzrate, Selektivität und Gleichmäßigkeit während mehrerer Waferätzschritte von entscheidender Bedeutung sind. Diese Anwendung stellt eine Methode zur gleichzeitigen Messung von Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid in Ätzbädern mittels Raman-Spektroskopie mit dem PTRam-Analysator von Metrohm Process Analytics vor.

Peroxide werden aufgrund ihrer antiseptischen Eigenschaften häufig zu Desinfektionszwecken und für die Wasseraufbereitung verwendet. Im Haushalt kommen niedrigere Konzentrationen zwischen 0,3 % und 3 % zum Einsatz, während zum Sterilisieren auch höhere Konzentrationen verwendet werden. Darüber hinaus finden Peroxide Anwendung als Oxidations- und Bleichmittel. Peroxide, Perborate und Percarbonate lassen sich einfach mittels Titration bestimmen. In dieser Application Note werden zwei Titrationsmethoden für die Peroxidanalyse vorgestellt: eine Methode nach ASTM D2180 für konzentrierte Wasserstoffperoxid-Lösungen und eine zweite Methode zur Bestimmung von Wasserstoffperoxid im Spurenbereich, die sich für Konzentrationen bis 0,4 mg/L eignet.

Bestimmung von Perborat, Percarbonat oder Persulfat in Waschpulver durch iodometrische, potentiometrische Titration mittels der Pt-Titrode.

Propylenoxid (PO) ist ein wichtiges Industrieprodukt, das in verschiedenen industriellen Anwendungen zum Einsatz kommt, hauptsächlich bei der Produktion von Polyolen (die Bausteine für Polyurethan-Kunststoffe). Für seine Herstellung gibt es mehrere Methoden, mit und ohne Nebenprodukte. In diesem Whitepaper wird dargelegt, wie die PO-Produktion durch Einsatz der Online-Prozessanalyse anstelle von Labormessungen optimiert werden kann, um Prozesse sicherer und effizienter zu gestalten, die Produktqualität zu erhöhen und beträchtliche Zeitersparnisse zu erzielen.