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哈希实验室仪器各行业应用解决方案一览

2023.9.27

哈希作为专注水质检测70多年的专业品牌,致力于为众多行业提供成熟、高效的检测方案。我们亦不断关注不同行业领域及用户的差异化需求,通过为更多行业提供适用的解决方案,来帮助我们的用户在工艺、过程等各环节提质增效,解决各行业实验室水质检测痛点。哈希一直从用户的需求出发,从本期实验室仪器应用解决方案专题开始,我们将通过哈希实验室仪器在不同行业的真实客户应用案例展示中,让您更深入的了解仪器性能,助力您的检测工作更加准确、高效、安全!

第一部分 AT1000 FOS/TAC在沼气工程中的应用

背景介绍

FOS/TAC是挥发性有机酸 (FOS) 和碱度 (TAC) 的德语缩写,可用于监测沼气发生器(厌氧消化器)发酵过程。在欧洲,FOS/TAC这个参数广泛用于预警沼气反应器中是否发生了酸化(比值过高)或氨化(比值过低)的危险。国内当前的沼气工程基本采用pH来监测沼气发生器是否发生酸化,虽然pH的检测非常方便,但由于发生器内的碱度比较高,所以它的变化比FOS浓度的变化要滞后许多。

某省农业科学院农业应用微生物所的农村能源研究中心,致力于农村生产生活有机废弃物的能源化利用,协助省农业厅能源站承接全省沼气技工的培训及考核工作,以及能源化利用的工程示范。该中心拥有采用CSTR工艺的沼气工程(322m3),主要对猪场的猪粪进行无害化处理和能源化利用,可日产沼气300m3,日发电量450度。该中心的聂博士创新采用了哈希的AT1000作为沼气研究项目的仪器之一,用于监控厌氧发酵池的运行稳定性,起到很好的效果。

应用情况

主要仪器:AT1000滴定仪、 FOS/TAC应用包。

该用户采用的是FOS/TAC应用包,用于监测沼气发生器出水的FOS/TAC比值,方法简单,成本低,只需要使用一根PHC805 RedRod电极,即可分析样品的初始pH、挥发性有机酸(英文缩写 VFA)、碱度以及二者比值(FOS/TAC)。而且该电极响应速度快,稳定性好,重复性高。

另外样品预处理也非常简单,只需要对样品进行简单的过滤,取5mL滤液即可使用AT1000滴定仪进行分析。无需使用色谱类高成本的仪器,也无需手工滴定方法所进行的蒸馏预处理,非常适合沼气工程化验室中的日常分析。

本案例中使用的是PHC805 RedRod电极,响应速度快,稳定性好,重复性高。

总结

AT1000的FOS/TAC应用包,为用户提供了另一种沼气发生器运行管理的解决方案,预处理简单,检测速度快。

本案例除了可用于沼气工程外,还可以用于各行业中具有厌氧消化工艺的废水处理或污泥消化,如纸业、石化、食品、饮料等。


第二部分 粮油行业油品色度解决方案

应用背景

生产粮油的企业为了确保产品(如食用油)质量,必须对其油品的透明度、色泽、气味、滋味进行鉴定,来满足质量合格要求。作为必检项之一的色泽,其测定需符合《GB/T 22460-2008 动植物油脂 罗维朋色泽的测定》国家标准,该标准等同 ISO15305:1998 国际标准(AOCS cc 13e)。因此,罗维朋 RYBN 色度广泛用于脂肪油、植物油及衍生物的色度检测,是食品粮油行业的必检项。

国内大型粮油企业生产的食用油种类较多,包括大豆油、菜籽油、葵花籽油、调和油、花生油、橄榄油、棕榈油、稻米油、玉米油等,因此平均每天需检测 100 多个油样品的色度,而他们目前使用的 Lovibond Model F 仪器是一个半目视比色法,不仅操作比较繁琐,采用人眼识别,检测主观性比较强,且使用的比色皿一般都是 133.4mm(5 1/4 英寸),每次测量需要耗费 60-100mL 的样品,因而样品消耗量很大,检测成本高。

哈希的 Lico690 专业色度仪内置罗维朋 RYBN 色标,且有 133.4mm(5 1/4 英寸)和25.4mm(1 英寸)两个标尺,与粮油企业常用的两种比色皿光程一致。而 Lico690 使用11mm 圆形比色皿进行检测,最少只需要 5mL 样品,大大减少样品量。并且操作简单,仪器自动读数,无需手工调整和人眼识别,完美规避不同检测人员的主观差别

对比结果

分别用 Lovibond Model F 和 LICO690 对各种油样品进行测试比对,部分数据如下,可见精炼油和成品油测试结果基本没有明显差异。

好“仪”相待|第二期 粮油行业油品色度解决方案

备注:

1. Model F 是目视比色法,其检测主观差异较大,即不同人眼之间的差别比较大(尤其是黄色值),有时绝对误差甚至在 10 个单位左右,因此当仪器法与目视法相差在 10 个单位以内时,用户基本认可。正是由于目视法的主观误差,所以仪器法的客观性是用户比较青睐的;

2. 14°棕榈油的颜色偏深,经 LICO690 测试的结果与 Model F 偏差较大,说明 LICO690 暂时还不适用于于色泽较深的油品。

结论

对于精炼后的食用油,色泽比较浅,Lico690 使用“Lovibond 5 1/4 标尺”的检测结果 Lr(红色)与 Ly(黄色)测试值与 Lovibond Model F 相比基本没有明显差异,因此在此应用条件下,完全可以使用 LICO690 色度仪进行罗维朋色泽检测,推荐粮油行业大型企业:中粮、益海嘉里、嘉吉、鲁花等。

对于色泽较深的油,如毛油(未精炼之前的油),橄榄油,棕榈原油,从测试结果发现,LICO690 与用户现有的标准检测结果存在较大差距,因此暂时不适宜检测此类油。



第三部分 TL2350 快速测定植物油中磷脂含量

背景介绍

植物油中的磷脂含量,是植物油生产中的重要质控指标。在加工工艺中,磷脂的存在会增加脱酸环节中中性油的损失以及脱色白土的用量,同时还会导致加氢催化剂的中毒。在油品储藏环节,磷脂会使油脂反色,同时也会导致大豆油等油品的回味。因此,磷脂作为油品加工工艺中的重要质控指标,一直受到关注。油品的磷脂测定一般采用钼蓝比色法(GB/T 5537-2008),该方法将油品灰化加酸预处理后用分光光度计测定,经典的钼蓝比色法虽然可以准确的测定油品磷含量,但却存在耗时过长,分析效率低的缺点。近年来,中储粮某下属油脂加工企业,开始采用 TL2350 浊度仪用于油品磷脂含量的快速检测,该方法能基本满足油品行业磷脂检测的内部质控要求。

应用情况

主要仪器及试剂:
TL2350,浊度样品瓶(2084900),无磷一级精炼油,已知磷含量油脂,分析纯丙酮。

好“仪”相待|第三期 TL2350 快速测定植物油中磷脂含量

用户采用 TL2350 浊度仪,以不含磷脂的一级精炼植物油为溶剂,将已知磷含量的油样配置为浓度为 50、100、150、200、250mg/kg 的标准油样,用 TL2350 测定标准系列的浊度值并记录和绘制标准曲线,计算回归方程。在大豆油磷脂含量<300mg/kg 时,浊度法测定磷脂含量可获得较良好的重复性,能满足压榨车间磷脂控制的日常监测需求,单个样品的测试时间可缩短至 10min。

总结

1.浊度法是一种行之有效的油品磷脂快速测试方法,传统的 GB/T5537 -2008 中单个样品的分析时间至少为 4 小时,而浊度法仅为 10min。

2.该方法适用于磷脂含量小于 300mg/kg 的大豆毛油检测,能满足绝大部分大豆油的生产质控需要。但当油脂类型改变时需单独摸索浊度与磷脂的相关条件。

3.方法的标准曲线需要定期校准,建议校准周期为一周。

4.浊度法与国标法的检测数据差异在工艺许可的范围内,只要定时调准曲线,既可满足日常质控要求。

5.浊度法比较适用于工厂内部的检化验室使用,可及时提供数据,服务压榨车间生产。



第四部分 HACH微量铁解决方案在电力行业纯水工艺段的应用

背景介绍

华电四川某发电厂,该厂安装有两台60万千瓦国产超临界燃煤发电机组,采用W火焰锅炉低氮燃烧技术。为了保证锅炉安全经济运行,防止出现结垢、金属腐蚀、传热受阻、堵管爆管等危害,火电厂超临界机组水汽指标应执行GB/T12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》的一系列要求监测纯水工艺段的各项水质参数。该厂在建设投产之初便配置HACH DR6000光度计及微量铁试剂,用于纯水工艺段内微量铁的分析监测。

应用情况

主要仪器及试剂:

DR6000紫外可见分光光度计1台,100mm长光程比色皿适配器1个,100mm长光程比色皿1个,铁试剂(P/N:230149),见图1。

好“仪”相待|第四期 HACH微量铁解决方案在电力行业纯水工艺段的应用

图1微量铁解决方案主要仪器及试剂

用户采用HACH微量铁方案测定锅炉水铁含量,该方法中铁的最低检出限为0.3μg/L,能满足锅炉水铁含量≤5μg/L的需求,而GB/T 14427-2008锅炉用水和冷却水分析方法 铁的测定》中铁的检出限为0.01mg/L,无法满足纯水工艺段的实际测试需求。

总结

1.该用户自建厂以来一直使用HACH公司提供的微量铁测试方案。在测定纯水工艺段的铁含量时,实验器皿的清洁度是保证实验数据准确可靠的必要前提。所有实验器皿在使用前,用 1:1硝酸溶液浸泡过夜后再用纯水彻底清洗。

2.测试用水需为新鲜制备的合格三级水,电导率为0.5μS/cm。

3.HACH预制试剂纯度高,可有效避免由试剂纯度不够引入的测试误差。

4.微量铁方案因使用了100mm比色皿,所以降低了方法的检出限,能完全满足锅炉给水的测试需求。


哈希水质分析仪器(上海)有限公司
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