Surfactante en detergente para ropa por espectroscopía Vis-NIR

Determinación rápida sin utilizar productos químicos

Resumen

Los detergentes líquidos para ropa contienen suavizantes de telas, agentes blanqueadores, tensioactivos y enzimas. De estos, el surfactante es el factor más importante para el efecto de limpieza, ya que rompe la interfaz entre los compuestos polares y no polares. Esto permite que el detergente sea eficaz contra las grasas y las manchas de suciedad o bebidas.

La cuantificación del contenido de tensioactivo se realiza más comúnmente mediante análisis primarios (p. ej., titulación potenciométrica de dos fases). Las desventajas incluyen pasos de preparación manual de la muestra, como la dilución y el ajuste del pH, y el método en sí requiere mucho tiempo. Por el contrario, la espectroscopia Vis-NIR tiene un tiempo de obtención de resultados de menos de 1 minuto y no requiere preparación de muestras ni productos químicos para obtener datos de alta calidad.

Experimental

Figure 1. El analizador NIRS XDS RapidLiquid con una cubeta de cuarzo de 1 mm, utilizado para recopilar los espectros de muestras de surfactantes.

Un cliente proporcionó un total de 37 muestras con diferentes contenidos de tensioactivos. Los espectros Vis-NIR (Figura 2) se adquirieron en un Metrohm NIRS XDS RapidLiquid Analyzer equipado con una cubeta de cuarzo de 1 mm (Figura 1). Las muestras se midieron tal cual, sin ningún paso de preparación de muestras. La recopilación de datos y el desarrollo del modelo se llevaron a cabo con el paquete de software completo Vision Air.

**Tabla 1.** Resumen de equipos de hardware y software.
Equipo	Número de metrohmios
Analizador de líquidos XDS Rapid	2.921.1410
Cubeta de cuarzo NIRS de 1 mm	6.7401.200
Vision Air 2.0 completo	6.6072.208

NIRS XDS RapidLiquid Analyzer

2.921.1410

Análisis rápidos y precisos de líquidos y suspensiones de toda clase.El NIRS XDS RapidLiquid Analyzer permite análisis rápidos y precisos de sustancias y fórmulas líquidas. Los resultados de medida precisos se obtienen pulsando un botón, lo que hace que el NIRS XDS RapidLiquid Analyzer se convierta también en una solución tan sencilla como fiable para el control de calidad en el laboratorio y el proceso. Las muestras se presentan en cubetas de cuarzo reutilizables o viales de vidrio desechables; una cámara de muestras con temperatura regulada proporciona unas condiciones de análisis reproducibles y por consiguiente unos resultados de medición exactos.

Cubeta de cuarzo, 1 mm

6.7401.200

Cubeta de cuarzo con una ventana realizada en vidrio de cuarzo de la más alta pureza y homogeneidad. Estas cubetas tienen una transmisión de más del 80% en la gama de longitudes de onda de 200 nm...2500 nm.Compatibles con:NIRS Spacer para set de cubetas de 12,5 mm (6.7403.180); Soporte DS2500 para cubeta de 1 mm (6.7492.100); Soporte OMNIS NIR, cubeta, 1 mm (6.07401.010);

Vision Air 2.0 Complete

6.6072.208

Vision Air - Software de espectroscopía universal.Vision Air Complete es una solución de software moderna y fácil de usar para su empleo en entornos regulados.Las ventajas de Vision Air son las siguientes: Aplicaciones de software individuales con interfaces de usuario personalizadas para garantizar un manejo intuitivo y fácil; Fácil creación y mantenimiento de procedimientos operativos; Base de datos SQL para una gestión de datos segura y sencilla; La versión Vision Air Complete (66072208) incluye todas las aplicaciones para el aseguramiento de la calidad mediante la espectroscopía Vis-NIR: Aplicación para la gestión de datos y aparatos; Aplicación para el desarrollo de métodos; Aplicación para análisis rutinarios; Más soluciones Vision Air Complete: 66072207 (Vision Air Network Complete); 66072209 (Vision Air Pharma Complete); 66072210 (Vision Air Pharma Network Complete);

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Resultados

El gráfico obtenido (figura 3) muestra una alta correlación (R² = 0,97) entre los valores predichos por NIRS y el método de referencia. La proporción casi perfecta de SEC y SECV ilustra la validez del modelo.

Figure 2 Selección de espectros Vis-NIR de detergente líquido obtenidos con un XDS RapidLiquid Analyzer y una cubeta de cuarzo de 1 mm.

Diagrama de correlación y las respectivas figuras de mérito para la predicción de surfactante en detergente líquido usando un XDS RapidLiquid Analyzer. El valor de laboratorio del tensioactivo se evaluó usando HPLC.

Figure 3 Diagrama de correlación y las respectivas figuras de mérito para la predicción de surfactante en detergente líquido usando un XDS RapidLiquid Analyzer. El valor de laboratorio del tensioactivo se evaluó usando HPLC.

**Tabla 2.** Cifras de mérito para la predicción del contenido de surfactante en detergente líquido usando un XDS RapidLiquid Analyzer.
Figuras de merito	Valor
R²	0,97
Error estándar de calibración	2,20 mmol/100 g
Error estándar de validación cruzada	2,38 mmol/100 g

Conclusión

Los resultados presentados aquí muestran que el método Vis-NIR es excelente para la cuantificación rápida de la concentración de tensioactivo en detergentes. El uso de Vis-NIR para esta aplicación ahorra 10 minutos por muestra en comparación con otros métodos (Tabla 3).