Faseroptische Systeme für die Spektralanalyse von Proben direkt am Reaktionsort. Hellma. Where precision becomes an art.

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1 Hellma. Where precision becomes an art. Faseroptische Systeme für die Spektralanalyse von Proben direkt am Reaktionsort 2008 by Hellma

2 Faseroptische Systeme Sicher. Effizient. Und in Echtzeit. Die Entwicklung von faseroptischen Lichtleitern hat auch in der chemischen Analytik für eine kleine Revolution gesorgt: Photometrische Messungen müssen auf Basis dieser Technik nicht mehr ausschließlich unter Laborbedingungen mit Küvetten durchgeführt werden. Durch die Entwicklung faseroptischer Sonden ist die Analyse zum Prozess gekommen, so dass direkt und kontinuierlich vor Ort gemessen werden kann. Auf diese Weise ist eine bessere Kontrolle laufender Applikationen mit wesentlich geringerem Aufwand möglich. Für spektralphotometrische Messungen im Labor- und Prozessbereich Bestimmung der Konzentration quantitative Analyse Identifikation qualitative Analyse Anwendungsbeispiele Überwachung der Produktion von Kunststoffen, Lacken, Farben und Pigmenten Kontrolle der Wirkstoff-Freisetzung von Arzneimitteln (TDA) Verfolgung und Steuerung von Reaktionsverläufen Bestimmung von Konzentration und Farbe Bestimmung der Säurezahl, OH-Zahl, Dissoziationskonstanten und Verteilungskoeffizienten Untersuchung von stark absorbierenden Medien (ATR-Messung)

3 Klare Vorteile mit hohem Nutzwert Messungen mit dem Faseroptischen System Ungefährlich Gefahrlose Messung von giftigen und gefährlichen Substanzen, da die Handhabung der Probe entfällt. Unversehrt Das Produkt wird zerstörungsfrei und ohne Gefahr einer Veränderung vermessen. Der Aufwand für Temperierung o. ä. entfällt. Sparsam Einsparung von wertvollem Material, da Laborproben in der Regel verworfen werden. Zeitnah Messungen ohne Zeitverzug, da Transportwege entfallen. So können Messergebnisse für Regelungszwecke in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden (Inline-Prozesskontrolle). Kostengünstig Reduzierung der Kosten für Probennahme und Analyse. Hochwertige Materialien Exakt auf die Einsatzbedingungen abgestimmt Die genaue Kenntnis chemischer und physikalischer Parameter im Routinebetrieb sowie während der Reinigung ist entscheidend für die Auswahl der richtigen Sonden-Bauart und der verwendeten Materialien. Folgende Materialien kommen gewöhnlich zum Einsatz: Sondenkörper: Quarzglas oder metallische Werkstoffe wie z. B.: Edelstahl (316 Ti), (316 L), (316 L), Werkstoff (Hastelloy C-22), Titan, Tantal, Kunststoff Optik: Optische Komponenten aus Saphir oder Quarzglas wie z. B.: Quarzglas SUPRASIL 300 Dichtungen: Klebstoffe und Elastomere wie z. B.: FFPM (Kalrez, Chemraz ), FPM (Viton ) Lichtleiter: Solarisationsarme UV-Lichtleiter von 190 nm nm, UV-Lichtleiter von 240 nm nm, NIR-Lichtleiter von 400 nm nm Hellma verfügt über umfangreiche Werkstoff-Datenbanken, auf deren Basis die für Ihre Anforderungen ideale Werkstoffkombination ermittelt werden kann. Weitere Anhaltspunkte können die am Installationsort verwendeten Werkstoffe liefern. Im Zweifelsfall lässt sich die Beständigkeit über Materialproben nachweisen. Hastelloy ist ein registriertes Warenzeichen von Haynes International, Inc. Suprasil ist ein eingetragenes Warenzeichen der Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Chemraz ist ein registriertes Warenzeichen von Greene, Tweed & Co. Viton und Kalrez sind registrierte Warenzeichen von DuPont Performance Elastomers L.L.C.

4 Individuelle Lösungen Für individuelle Messaufgaben Faseroptische Sonden von Hellma bieten der Industrie und Wissenschaft seit über 15 Jahren ausgereifte Lösungen für anspruchsvolle Messaufgaben. Gemeinsam mit seinen Kunden hat Hellma bereits zahlreiche spezifische Lösungen realisiert. Profitieren Sie von unserer langjährigen Erfahrung und lassen Sie sich individuell beraten. Jede unserer Standard- Sonden kann in Länge, Durchmesser und Materialauswahl variiert werden. Dabei können verschiedene Edelstähle, Titan, Quarzglas oder Kunststoff zum Einsatz kommen. Sollte allerdings einmal kein geeignetes Sondenmaterial verfügbar sein z. B. für Messungen in besonders aggressiven Medien kann die Sonde auch mit einer schützenden Beschichtung überzogen werden. Einteiliger Messkopf aus Quarzglas Hellma Durchfluss-Messzelle speziell für Online-Messungen

5 So einfach wie effektiv Anschluss an ein Spektralphotometer Jede faseroptische Sonde besitzt zwei Lichtleiter. Einer davon führt das Licht vom Spektralphotometer in die Sonde bis an den Messort. Der zweite Lichtleiter führt das durch die Probe getretene Licht wieder zurück zum Spektralphotometer. Lichtleiter Lichtleiter-Anschluss Tauchsonde Messspalt Strahlungsquelle Lichtstrahl Detektor Anschlussmöglichkeiten SMA-Stecker. Lichtleiteradapter. SMA-Stecker Die Lichtleiterenden sind standardmäßig mit SMA- Steckern ausgerüstet, die mit entsprechenden Buchsen am Spektralphotometer verbunden werden. Über die SMA-Stecker können Lichtleiter auch auf einfache Weise verlängert werden. Stecker nach anderen Normen sind auf Anfrage erhältlich. Lichtleiteradapter Bei Spektralphotometern ohne SMA-Anschlüsse empfiehlt sich der Einsatz eines Lichtleiteradapters. Dieser entspricht in seiner Dimension einer Standardküvette und wird in den Küvettenhalter des Photometers eingesetzt.

6 Produktübersicht Faseroptische Sonden Transmission Labor Standard-Sonden Die Hellma Standard-Tauchsonde ist für die Labormesstechnik bestens geeignet. Der kollimierte Lichtstrahl durchdringt das zu untersuchende Medium wie bei einer Küvettenmessung nur einmal. Die Verwendung eines Umlenkprismas mit zwei totalreflektierenden Flächen führt zu sehr geringen Streulichtwerten. Prozess Sonden für die Prozessmesstechnik Hellma Transmissionssonden sind unter anderem für die besonderen Einsatzbedingungen in der Prozesskontrolle bei hohen Temperaturen und Drücken geeignet. Auch für sehr hohe Drücke und Temperaturen wurde eine spezielle Sonde entwickelt. Diese ist für den Einsatz bis 300 C und einen Druck bis 35 bar geeignet. Ganz-Quarz-Sonden Alle Ganz-Quarz-Tauchsonden von Hellma verfügen über einen Messkopf aus Quarzglas SUPRASIL 300, der flüssigkeitsdicht mit einem Quarzrohr verschmolzen ist. Dadurch eignen sich diese Sonden besonders für Messungen in aggressiven Medien, die eine Verwendung von z. B. Metallsonden ausschließen. Polymersonde Für den Einsatz bei hohen Drücken und Temperaturen in gering korrosiven Umgebungen, wie sie z. B. im Bereich von Polymer-Extrudern herrschen, ist diese Hellma Transmissionssonde konzipiert worden. Der Sondenkörper besteht aus Titan, die optischen Fenster aus Saphir. Tauchsonden für kleine Volumen Die Mikro-Tauchsonden von Hellma wurden speziell für Messungen in kleinen Volumen entwickelt. Durch die schlanke Bauweise wird weitaus weniger Probenmaterial für eine Messung benötigt als bei anderen handelsüblichen Tauchsonden. Ultra-Mini-Sonden Diese Sonden verfügen über austauschbare Schichtdickeneinsätze. Durch einfaches Auswechseln der Einsätze können Schichtdicken zwischen 1-20 mm eingestellt werden. Labor und Prozess Mini-Tauchsonden mit fester und austauschbarer Schichtdicke Diese Sonden sind ideal für den manuellen Einsatz im Labor. Die Schichtdicke kann durch einfaches Auswechseln der Einsätze auf 2 mm, 5 mm oder 10 mm eingestellt werden. Durch den Einbau in eine Klemmring-Verschraubung (z. B. Swagelok) ist die Tauchsonde auch für kontinuierliche Messungen, z. B. in einem Reaktor, verwendbar. Tauchsonde mit senkrechtem Messspalt Dank der strömungsoptimierten Geometrie kann das Produkt beim Eintauchen der Sonde frei durch den Messspalt strömen. Dadurch werden Luftblasen, die das Messergebnis stören könnten, aus dem Messspalt verdrängt. Besonders vorteilhaft wirkt sich diese Bauweise bei hochviskosen (dickflüssigen) Medien aus. Informationsblätter zu unseren Sonden finden Sie unter

7 Faseroptische Sonden ATR Labor und Prozess ATR-Sonden ATR steht für Abgeschwächte Total Reflexion. ATR-Sonden kommen bei stark absorbierenden Proben und Lösungen zum Einsatz, bei denen Messungen mit Transmissions-Sonden nicht mehr möglich sind. Fluoreszenz Labor Fluoreszenz-Sonden Die Hellma Fluoreszenz-Tauchsonde ermöglicht Fluoreszenz-Messungen direkt in dem floureszierenden Medium. Durchfluss Prozess Reflexion Labor und Prozess Reflexions-Sonden Diese Sonden sind besonders für die Messung diffuser Reflexion im Vis- und NIR-Bereich geeignet und wurden speziell für die Analytik an streuenden Gütern entwickelt. Durchfluss-Messzelle Diese Durchfluss-Messzelle ist speziell für Online-Messungen in kleinen Rohrquerschnitten. Der Zellenkörper ist aus Edelstahl oder Hastelloy gefertigt, die optischen Fenster bestehen aus Saphir oder Quarzglas SUPRASIL. Lichtleiter verbinden die Zelle mit dem Spektrometer. Wie bei einer Küvettenmessung wird der Probenraum nur einmal durchstrahlt. Hastelloy ist ein registriertes Warenzeichen von Haynes International, Inc. Suprasil ist ein eingetragenes Warenzeichen der Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Lichtleittechnik Standardlichtleiter und SMA-Kupplung Optische Tauchsonden von Hellma können auf zwei verschiedene Arten an ein Spektralphotometer angeschlossen werden. Prozesslichtleiter Da zwischen dem Messort und dem Standort des Spektralphotometers teilweise große Strecken überbrückt werden müssen, unterliegen Lichtleiter einer erheblichen Beanspruchung. Das führt häufig schon beim Verlegen zur Beschädigung der empfindlichen Glasfasern. Die Hellma Prozesslichtleiter wurden speziell auf diese hohe Belastbarkeit ausgelegt. Lichtleiteradapter Immer die richtige Lösung: Auch an ein Spektralphotometer ohne SMA-Buchsen kann eine optische Tauchsonde von Hellma angeschlossen werden. Externer Küvettenhalter Der externe Küvettenhalter kommt zum Einsatz, wenn das verwendete Spektralphotometer nicht über einen internen Küvettenschacht verfügt oder wenn Messungen mit Küvetten in einiger Entfernung vom Photometer durchgeführt werden müssen.

8 Hellma GmbH & Co. KG P.O. Box Müllheim / Germany phone fax info@hellma-worldwide.com 143/08-D-1 Printed in Germany Technische Änderungen vorbehalten