L'automatisation au-delà du laboratoire - Intégrer les mesures de pH de laboratoire les plus précises dans les processus de production
13 juin 2022
Article
Au moment où vous lisez ce blog, des milliers de mesures de pH sont effectuées dans le monde. Elles suivent souvent le même schéma : échantillonnage manuel suivi d'une analyse en laboratoire - ce qui présente des inconvénients inhérents, notamment une augmentation du temps passé. En revanche, les processus de production nécessitent généralement des techniques et des équipements analytiques complexes pour obtenir des résultats très précis utilisés pour l'optimisation et le contrôle des processus. Mais que faire si un instantané exact du processus est nécessaire pour obtenir des informations de la plus haute qualité ? Comment faire passer l'analyse du laboratoire au processus (c'est-à-dire effectuer l'analyse dans les conditions du processus) tout en obtenant des résultats très précis et une faible incertitude de mesure ? La clé réside dans la technologie analytique des procédés (PAT) et l'utilisation, par exemple, de capteurs de procédés qui permettent une surveillance et un contrôle étroits et continus des procédés.
pH measurement… in the process?
pH is probably one of the most widely used measurement parameters. It plays a central role in all areas of chemistry, pharmaceuticals, biotechnology, foods and beverages, and more. All of these industries require the use of suitable process sensors which play an extraordinary role in production.
In practice, the measurement of voltage with pH-sensitive electrodes is an old but still valid principle used daily in laboratories worldwide. But inline pH measurement, i.e., the determination of the pH value directly in the process, also holds great potential for process optimization. It enables real-time process monitoring without prior manual sampling. This improves product yield and quality, saves time and business costs, and increases the safety of the process.
For several years, the trend has been steadily shifting «from the lab to the process» with increasing urgency. The possibility of scaling up production processes and associated qualitative and quantitative measurements allows higher yields, avoidance of out-of-specification batches, real-time release instead of post-analysis, and much more. Figure 1 shows how production can be monitored and controlled close to the process (atline), with automated sampling (online), or directly in the process stream itself (inline). Over the past decades, laboratory analysis (offline) has thus gradually evolved in the direction of process analysis.