ATR-Photometer zur Bestimmung der Isocyanatkonzentration in Prozessanwendungen
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Michael Theuer
Michael Theuer hat an der Technischen Universität Kaiserslautern im Jahre 2008 in Physik promoviert. Nach Forschungstätigkeiten beim Fraunhofer Institut für Physikalische Messtechnik und der Oklahoma State University wechselte er im Jahre 2012 als Wissenschaftliche Assistenz in das Fachzentrum Prozessanalysentechnik der BASF SE. Seine Schwerpunkte sind dort die spektroskopischen Anwendungen unter Prozessbedingungen und in der Forschung, insbesondere die Weiterentwicklung innovativer Methoden.
BASF SE, Fachzentrum Prozessanalysentechnik, 67056 Ludwigshafen, Germany, Telefon +49 621 60-52062
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Steffen Hennig
Steffen Hennig schloss im Jahr 1990 seine Ausbildung bei der BASF SE ab und war seitdem im Kompetenzzentrum Analytik der BASF SE tätig. Nach Zwischenstationen in der Chromatographie und Massenspektrometrie ist der Chemotechniker seit 2010 mitverantwortlich für die Weiterentwicklung der Prozessspektroskopie im Fachzentrum Prozessanalysentechnik der BASF SE.
BASF SE, Fachzentrum Prozessanalysentechnik, 67056 Ludwigshafen, Germany, Telefon +49 621 60-97391
Wolfgang Ferstl hat im Forschungszentrum Karlsruhe über die Universität Regensburg 2002 in Chemie promoviert. Nach seiner Arbeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fraunhofer Institut für Chemische Technologie wechselte er 2008 zur BASF SE. Dort ist er seit 2010 für den Bereich der optischen Prozessspektroskopie verantwortlich.
BASF SE, Fachzentrum Prozessanalysentechnik, 67056 Ludwigshafen, Germany, Telefon +49 621 60-99917
Werner Konz hat an der Albrecht-Ludwigs Universität in Freiburg Physik studiert und promoviert. Nach einem Aufenthalt als Postdoc an der Universität des Saarlandes wechselte er an das Fraunhofer Institut. Aufgabenschwerpunkte waren Faseroptik, integrierte Optik und Aufbau- und Verbindungstechnik. Sein heutiges Arbeitsgebiet ist die Infrarot-Spektroskopie, hier beschäftigt er sich unter anderem mit der Entwicklung von Messsystemen für die Gas- und Flüssigkeitsanalytik.
Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM, Gas- und Prozesstechnologie GP, Heidenhofstraße 8, 79110 Freiburg, Germany, Telefon +49 761 8857-289
Armin Lambrecht hat an der Universität Karlsruhe im Jahre 1985 in Physik promoviert, arbeitet seit 1986 am Fraunhofer Institut für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg und ist seit 15 Jahren dort als Abteilungsleiter tätig. Seit 2013 leitet er die Abteilung Gas- und Prozesstechnologie (GP). Schwerpunkt seiner Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sind infrarotspektroskopische Analysensysteme. Dr. Lambrecht ist Mitglied in der DPG, GDCh, VDI und SPIE und Autor bzw. Koautor vom mehr als 100 Veröffentlichungen und mehreren Patenten.
Fraunhofer Institut für Physikalische Messtechnik IPM, Gas- und Prozesstechnologie GP, Heidenhofstr. 8, 79110 Freiburg, Germany, Telefon +49 761 8857-122
Zusammenfassung
Typische Spektrometer im mittleren Infrarot verwenden aufgrund der starken Absorption in flüssigen Medien Transmissionsküvetten mit kleinsten Schichtdicken. Durch die damit einhergehende Verstopfungsproblematik werden diese im Vergleich zu Messzellen oder Sonden in anderen Spektralbereichen wartungsintensiver. Der Einsatz der ATR (abgeschwächte Totalreflexion) Technik erlaubt dahingegen eine Messung mit effektiv kleinen Absorptionslängen in Reflexionsgeometrie. Zusätzlich wird hier am Beispiel der Isocyanate eine Anwendung vorgestellt, die es ermöglicht, die breitbandige Spektroskopie auf die bekannte Photometrie zu reduzieren, um eine gleichzeitig sensitive und robuste Messapplikation zu erhalten. Dieser vorgestellte Ansatz der ATR Photometrie hat das Potential einer preiswerten inline Messlösung für verschiedenste Anwendungen in der Prozessanalysentechnik (PAT).
Abstract
Most liquid media exhibit strong absorption in the mid infrared light region. Therefore, transmission cells with a short optical path-length have to be used for transmission spectrometers. Compared to cells or probes in other spectral regions, these cells need more maintenance since the narrow gap is more prone to clogging. In contrast to that, sensors based on ATR (attenuated total reflection) technology do not require any transmission cell since a short absorption length is obtained in reflection geometry. For the detection of isocyanates for example ATR sensors allowing for well-known narrowband photometry can replace expensive broadband spectrometers. Such an exchange leads to a sensitive and robust application. An in-line sensor based on the ATR photometry approach has the potential to be an economical solution for various applications in process analytical technology (PAT).
Über die Autoren
Michael Theuer hat an der Technischen Universität Kaiserslautern im Jahre 2008 in Physik promoviert. Nach Forschungstätigkeiten beim Fraunhofer Institut für Physikalische Messtechnik und der Oklahoma State University wechselte er im Jahre 2012 als Wissenschaftliche Assistenz in das Fachzentrum Prozessanalysentechnik der BASF SE. Seine Schwerpunkte sind dort die spektroskopischen Anwendungen unter Prozessbedingungen und in der Forschung, insbesondere die Weiterentwicklung innovativer Methoden.
BASF SE, Fachzentrum Prozessanalysentechnik, 67056 Ludwigshafen, Germany, Telefon +49 621 60-52062
Steffen Hennig schloss im Jahr 1990 seine Ausbildung bei der BASF SE ab und war seitdem im Kompetenzzentrum Analytik der BASF SE tätig. Nach Zwischenstationen in der Chromatographie und Massenspektrometrie ist der Chemotechniker seit 2010 mitverantwortlich für die Weiterentwicklung der Prozessspektroskopie im Fachzentrum Prozessanalysentechnik der BASF SE.
BASF SE, Fachzentrum Prozessanalysentechnik, 67056 Ludwigshafen, Germany, Telefon +49 621 60-97391
Wolfgang Ferstl hat im Forschungszentrum Karlsruhe über die Universität Regensburg 2002 in Chemie promoviert. Nach seiner Arbeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fraunhofer Institut für Chemische Technologie wechselte er 2008 zur BASF SE. Dort ist er seit 2010 für den Bereich der optischen Prozessspektroskopie verantwortlich.
BASF SE, Fachzentrum Prozessanalysentechnik, 67056 Ludwigshafen, Germany, Telefon +49 621 60-99917
Werner Konz hat an der Albrecht-Ludwigs Universität in Freiburg Physik studiert und promoviert. Nach einem Aufenthalt als Postdoc an der Universität des Saarlandes wechselte er an das Fraunhofer Institut. Aufgabenschwerpunkte waren Faseroptik, integrierte Optik und Aufbau- und Verbindungstechnik. Sein heutiges Arbeitsgebiet ist die Infrarot-Spektroskopie, hier beschäftigt er sich unter anderem mit der Entwicklung von Messsystemen für die Gas- und Flüssigkeitsanalytik.
Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM, Gas- und Prozesstechnologie GP, Heidenhofstraße 8, 79110 Freiburg, Germany, Telefon +49 761 8857-289
Armin Lambrecht hat an der Universität Karlsruhe im Jahre 1985 in Physik promoviert, arbeitet seit 1986 am Fraunhofer Institut für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg und ist seit 15 Jahren dort als Abteilungsleiter tätig. Seit 2013 leitet er die Abteilung Gas- und Prozesstechnologie (GP). Schwerpunkt seiner Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sind infrarotspektroskopische Analysensysteme. Dr. Lambrecht ist Mitglied in der DPG, GDCh, VDI und SPIE und Autor bzw. Koautor vom mehr als 100 Veröffentlichungen und mehreren Patenten.
Fraunhofer Institut für Physikalische Messtechnik IPM, Gas- und Prozesstechnologie GP, Heidenhofstr. 8, 79110 Freiburg, Germany, Telefon +49 761 8857-122
©2015 Walter de Gruyter Berlin/Boston
Artikel in diesem Heft
- Frontmatter
- Beiträge
- Coordinate measurement uncertainty: Models and standards
- Ein intelligentes, vernetztes präzisionsmesstechnisches Konzept als strategischer Ansatz im Forschungs- und Industriebereich
- ATR-Photometer zur Bestimmung der Isocyanatkonzentration in Prozessanwendungen
- Gewinnung und Verarbeitung hyperspektraler Fluoreszenzbilder zur optischen Mineralklassifikation
- Zuverlässige Objekt-Erkennung und -Ortung mit einem 3D-Ultraschall Sensor
- Mess- und Analysemethoden in der Laserakustik bei breitbandiger Laseranregung
- Veranstaltungskalender
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Artikel in diesem Heft
- Frontmatter
- Beiträge
- Coordinate measurement uncertainty: Models and standards
- Ein intelligentes, vernetztes präzisionsmesstechnisches Konzept als strategischer Ansatz im Forschungs- und Industriebereich
- ATR-Photometer zur Bestimmung der Isocyanatkonzentration in Prozessanwendungen
- Gewinnung und Verarbeitung hyperspektraler Fluoreszenzbilder zur optischen Mineralklassifikation
- Zuverlässige Objekt-Erkennung und -Ortung mit einem 3D-Ultraschall Sensor
- Mess- und Analysemethoden in der Laserakustik bei breitbandiger Laseranregung
- Veranstaltungskalender
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