Unerreichte Flexibilität in der Online-Ionenanalyse: Der 2060 IC Process Analyzer

08.03.2021

Artikel

Wenn man von chemischer Analyse spricht, denkt man zuerst an einen Chemiker, der im Labor arbeitet und eine Probe analysiert.

In der Prozesswelt ist die chemische Analyse jedoch eine viel kompliziertere Angelegenheit. In der metallverarbeitenden Industrie zum Beispiel ist Korrosion ein komplexes Problem. Der herkömmliche Ansatz (Offline-Analysesysteme) ist kostspielig, und es wird ein proaktiverer Ansatz zur Vorbeugung, Identifizierung und Herstellung hochwertiger Metallverarbeitungsprodukte benötigt. Daher sind alternative Ansätze zur Probenüberwachung und -analyse erforderlich, um diese Anforderungen zu erfüllen.

Während Offline-Analysensysteme auf einen Analytiker angewiesen sind, um Proben zu sammeln und zu verarbeiten, ermöglicht ein Online-Analysensystem die kontinuierliche Überwachung mehrerer Parameter in Echtzeit, ohne auf einen Analytiker angewiesen zu sein.

Möchten Sie Ihr Wissen über die Unterschiede zwischen Online-, Inline- und Atline-Analyse auffrischen? Lesen Sie unseren Blogbeitrag:

Wir sind Pioniere: Metrohm Process Analytics

Der Einsatz von Prozessanalysentechniken (PAT) ermöglicht eine detaillierte Darstellung der tatsächlichen Verhältnisse innerhalb eines Prozesses in Echtzeit. Als Gesamtlösungsanbieter bietet Metrohm Process Analytics umfassende Lösungen für die chemische Online-Analytik. Wir versuchen, die Prozessanalytik zu optimieren, indem wir flexible, modulare Prozessanalysatoren entwickeln, die mehrere Analysen verschiedener Analyten aus einer repräsentativen, direkt am Prozessstandort entnommenen Probe, ermöglichen.

Möchten Sie mehr über PAT erfahren? Lesen Sie unsere 3-teilige Artikelserie.

Automatisieren oder nicht automatisieren? Vorteile von PAT – Teil 1

2060 IC-Process Analyzer

Mit mehr als 40 Jahren Erfahrung in der Online-Prozessanalytik hat sich Metrohm Process Analytics stets der Innovation verschrieben. Im Jahr 2001 wurde bei Metrohm das erste modulare IC-System entwickelt, und es war ein Erfolg. In den letzten Jahren konzentrierte sich Metrohm Process Analytics darauf, mehr modulare Flexibilität in ihre Produkte zu implementieren, was 2019 zur Einführung der nächsten Generation von Process IC führte: dem 2060 IC-Process Analyzer (Abbildung 1). Es besteht aus zwei 930 Compact IC Flex Systemen und steht in voller Synergie mit dem Portfolio der Metrohm Prozessanalysensystemen (wie dem 2060 Process Analyzer).

Wenn Sie mehr über die Hintergründe der Entwicklung von IC-Lösungen für die Prozesswelt erfahren möchten, lesen Sie unsere früheren Blog-Beiträge über die Geschichte des 2060 IC Process Analyzer:

Geschichte von Metrohm IC – Teil 2

Geschichte von Metrohm IC – Teil 3

Mit der 2060 Plattform wird die Modularität neu definiert. Konfigurationen von bis zu vier Nassteilschränken ermöglichen zahlreiche Kombinationen von mehreren Analysemodulen für Multiparametermessungen an mehreren Messstellen. Dies macht den Analyzer einzigartig.

Abbildung 2. Integrierte kontinuierliche Eluentenproduktion im 2060 IC Process Analyzer.

Die modulare Architektur bietet zusätzlich die Möglichkeit, separate Nassteilschränke an verschiedenen Stellen in einer Produktionsstätte aufzustellen. So kann der 2060 IC Process Analyzer beispielsweise die Korrosion an den Wasser-Dampf-Kreisläufen in fossilen und nuklearen Kraftwerken überwachen indem diverse Probenahmepunkte definiert werden.

Der 2060 IC Process Analyzer wird über eine flexible Software verwaltet, die eine unkomplizierte und effiziente Steuerung und Programmierung ermöglicht. Mit den verschiedenen Detektortypen, die Metrohm anbietet, ist die hochpräzise Analyse eines breiten Spektrums von Analyten parallel möglich.

Die Integration eines optionalen (drucklosen) Reinstwassersystems für den autonomen Betrieb und die zuverlässige Spurenanalytik kommt dem Anwender ebenfalls zugute, da es eine kontinuierliche Eluentenproduktion für den unbeaufsichtigten Betrieb ermöglicht (Abbildung 2).

Und schliesslich sind die bekannten Metrohm Inline Sample Preparation (MISP)-Techniken ein zusätzlicher Bonus für Prozessingenieure, die eine wiederholbare, vollautomatische Vorkonditionierung von anspruchsvollen Probenmatrices benötigen.

Top-Anwendungen

Die Sammlung von Proben und Prozessdaten, einschließlich Korrosionsschutz- und Kontrollindikatoren, ist in vielen Industriezweigen entscheidend für ein effizientes Anlagenmanagement. Um ungeplante Anlagenabschaltungen, Unfälle und Schäden zu verhindern, verlassen sich Verfahrenstechniker auf ihre Kollegen im Labor, um Probleme zu erkennen bevor sie entstehen. Eine der effektivsten Möglichkeiten, Laboranalysen mit der Prozessumgebung zu verbinden, ist die Überwachung von Analysen in Echtzeit.

Optimales Online-Korrosionsmanagement

Ob es um die Quantifizierung schädlicher korrosiver Ionen (z. B. Chloride, Sulfate oder organische Säuren), die Messung von Korrosionsinhibitoren (z. B. Ammoniak, Amine und filmbildende Amine) oder den Nachweis von Korrosionsprodukten geht, der 2060 IC Process Analyzer ist die ideale Lösung für die unbeaufsichtigte Analyse rund um die Uhr.

In einem Kernkraftwerk kann der 2060 IC Process Analyzer eine Reihe von Analyten parallel messen, darunter anorganische Anionen, organische Kationen und aliphatische Amine, ohne dass mehrere Geräte erforderlich sind.

Das System liefert schnelle, zuverlässige Ergebnisse und gibt durch den kontinuierlichen Vergleich der Ergebnisse mit den Kontrollwerten einen wertvollen Einblick in den Status der Korrosionsprozesse innerhalb einer Anlage. Durch die Korrelation der Ergebnisse mit definierten Grenzwerten können schnell wirksame Korrekturmaßnahmen ergriffen werden, um Ausfallzeiten der Anlage zu verhindern oder zu minimieren.

Weitere Informationen über die Bestimmung von Anionen und Kationen im Primärkreislauf von Kernkraftwerken mit dem 2060 IC Process Analyzer finden Sie in unseren kostenlosen Anwendungshinweisen, die Sie unten herunterladen können.

Online-Spurenanalyse von Anionen im Primärkreislauf von Kernkraftwerken

Online-Spurenanalyse von Kationen im Primärkreislauf von Kernkraftwerken

Online Trinkwasseranalyse

In Trinkwasseranlagen und Getränkeabfüllbetrieben ist die Bestimmung von Desinfektionsnebenprodukten (DBPs) wie Bromat aufgrund ihrer krebserregenden Eigenschaften von entscheidender Bedeutung. Für das Karzinogen Bromat (BrO₃^-) hat die Weltgesundheitsorganisation einen empfohlenen Konzentrationsgrenzwert von 10 μg/L im Trinkwasser festgelegt.

Heutzutage hat sich die Ionenchromatographie als die beste Routineanalysemethode für die Wasseranalyse erwiesen, da sie eine automatisierte Probenvorbereitung, verschiedene Trennmechanismen und unterschiedliche Detektortypen ermöglicht. Einige der analytischen Standards, die dies unterstützen, sind: EPA 300.1, EPA 321.8, ASTM D6581, ISO 11206, und ISO 15061.

Der 2060 IC Process Analyzer kann Bromatspuren im Trinkwasser online überwachen, was einen höheren Durchsatz, weniger Zeitaufwand für manuelle Labortests und eine bessere Trinkwasserqualität bedeutet.

Wenn Sie mehr über die Online-Analyse von Bromat in Trinkwasser mit dem 2060 IC Process Analyzer erfahren möchten, laden Sie hier unsere kostenlose Application Note herunter.

Online-Bestimmung von Bromat und anderen Desinfektionsnebenprodukten in Trink- und Flaschenwasser mit IC

Überwachung von Aerosolen und Gasen in der Luft

Etwa 92 % der Weltbevölkerung leben an Orten, an denen die Luftqualitätsrichtwerte der Weltgesundheitsorganisation nicht eingehalten werden. Luftverschmutzung kann bereits bestehende Gesundheitszustände verschlimmern und die Lebenserwartung verkürzen. Es wird sogar vermutet, dass sie mit Unfruchtbarkeit in Verbindung steht. Daher ist es von großer Bedeutung, die Auswirkungen der Luftverschmutzung und der Luftbestandteile auf die Umwelt und unser Wohlbefinden zu verstehen und detailliert zu untersuchen.

Die Luftverschmutzung wird nicht nur durch gasförmige Verbindungen verursacht, sondern auch durch Aerosole und Feinstaub (PM). Diese extrem feinen Partikel dringen in die Lunge ein und schädigen sie; von dort aus können sich ultrafeine Partikel über die Blutzellen im Körper ausbreiten und Entzündungssymptome hervorrufen. Während diese Risiken weltweit diskutiert und aktiv erforscht werden, ist noch immer nicht bekannt, welche Verbindungen tatsächlich Schaden anrichten.

Folglich besteht ein großer Bedarf an spezifischeren Daten via Langzeitmessungen. Schnelle Analysemethoden und Echtzeitmessungen kritischer chemischer Verbindungen in der Umgebungsluft sind wichtig und sollten ein besseres Verständnis der Auswirkungen ermöglichen.

Für eine optimale Überwachung der Luftqualität muss die Gas- und Aerosolzusammensetzung der Umgebungsluft praktisch gleichzeitig und kontinuierlich analysiert werden, was durch eine Inline-Analyse mit Ionenchromatographie möglich ist.

Metrohm Process Analytics bietet den 2060 MARGA (Monitor for AeRosols and Gases in ambient Air) an, der dank seines Zweikanal-Ionenchromatographen die Ionen aus den gesammelten Gas- und Aerosolproben automatisch analysieren kann.

Erfahren Sie mehr über die Möglichkeiten des 2060 Marga in unserem Blog-Beitrag:

Kontinuierliche Überwachung der Luftqualität auf schädliche Feinstaubpartikel und Aerosole