Analisi di O-ring tramite tecnologia FT-IR di Bruker

L’utilizzo di O-ring sbagliati comporta un elevato rischio di incidenti con conseguente perdita di denaro, in quanto potrebbe causare il guasto di macchine e persino di interi impianti di produzione industriale. Gli O-ring possono essere composti da diversi materiali e possono differire drasticamente in termini di proprietà chimiche e fisiche.

Un O-ring realizzato con il fluorurato Viton avrà un’eccellente stabilità alla maggior parte delle sostanze chimiche e può resistere anche a sostanze aggressive come il bromo, ma quando viene messo a contatto con l’acetone si dissolve facilmente. Poiché è impossibile distinguere i diversi tipi di materiali per O-ring solo tramite ispezione visiva, è necessario un metodo veloce e affidabile per l’analisi chimica di tutti i tipi di O-ring.

La spettroscopia FT-IR è un metodo versatile e non distruttivo per l’identificazione dei materiali degli O-ring. Uno spettro può essere misurato in pochi secondi applicando la tecnica ATR (Attenuated-Total-Reflection) dove il campione deve solo essere premuto sul cristallo ATR che funge da interfaccia del campione. Lo spettrometrodi Bruker ALPHA II FT-IR in combinazione con l’unità Eco Germanium-ATR è lo strumento ideale per l’identificazione degli O-ring. La valutazione degli spettri viene eseguita automaticamente per mezzo della libreria Bruker dedicata agli O-ring. Questa libreria contiene 280 spettri di O-ring realizzati con vari materiali di gomma comuni, tra cui ACM, AEM, AU/EU, BR, CR, EPM, EPDM, FEPM, FKM, FFKM, FVMQ, HNBR, NBR e VMQ.

METODO E STRUMENTAZIONE
La moderna spettroscopia IR di routine viene eseguita principalmente applicando la tecnica ATR (Attenuated Total Reflection), poiché questa è molto più comoda da usare rispetto alla convenzionale modalità in trasmissione. In questo modo la radiazione IR penetra leggermente (pochi micron) nella superficie del campione. Il rivelatore IR dello spettrometro FT-IR misura l’assorbanza dipendente dalla lunghezza d’onda risultante dal campione.

I campioni ad alto indice di rifrazione come le gomme nere hanno bisogno di un cristallo ATR con un indice di rifrazione particolarmente alto poiché l’effetto ATR avrà luogo solo quando l’indice di rifrazione del cristallo supera quello del campione. Un materiale cristallino ideale per tali campioni è il germanio che combina un alto indice di rifrazione di 4.01 con una buona meccanica e robustezza chimica. Inoltre, i cristalli di germanio hanno una profondità di penetrazione relativamente bassa che è ideale per campioni altamente assorbenti come le gomme con un alto contenuto di carbonio nero. Uno spettrometro ALPHA II equipaggiato con un’unità ATR al germanio Eco è mostrato nella foto sopra.

COMPATTO E LEGGERO
Alpha II è un sistema molto compatto con un piccolo ingombro (formato A4) e un peso leggero, inferiore ai 7 kg. Essendo insensibile alle vibrazioni, può essere collocato ovunque in laboratorio e spostato facilmente dove serve. La possibilità di operare con un pannello di controllo integrato, di tipo touch, ne consente l'impiego anche fuori dal laboratorio, ad esempio in magazzino o nelle vicinanze dei reparti produttivi.
Tutti i componenti hardware sono continuamente monitorati per verificarne la corretta funzionalità. Per garantire il funzionamento dello strumento entro le specifiche previste, vengono eseguite procedure automatizzate di test per la qualificazione operativa e delle prestazioni (OQ/PQ). Inoltre, il software OPUS è pienamente conforme alle normative cGMP.

PERCHÉ SCEGLIERE LA TECNICA IR
Per la maggior parte dei campioni, l'analisi FT-IR viene eseguita senza preparazione del campione, senza necessità di consumabili e con tempi di misura generalmente inferiori al minuto. Fa quindi risparmiare tempo e costi, quando paragonata ai metodi classici di analisi chimica via umida. Gli spettrometri proposti da Bruker sono progettati per essere usati molti anni, grazie alla scelta di adottare componenti ottici di elevata qualità e durabilità. Aggiungendo anche il basso consumo energetico, queste caratteristiche si traducono in un costo di esercizio molto basso.

Grazie all'esperienza maturata nella spettroscopia di polimeri e materie plastiche, con tecnici dedicati, Bruker è in grado di supportare le aziende nel controllo e assicurazione della qualità, analisi dei difetti di produzione, sviluppo dei processi e nelle scienze applicate e ricerca.

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