היכרות עם ה-HydroTracer HT3 – שיטה עם יתרונות רבים למדידת לחות בחומר הגלם

הימצאות לחות או רטיבות בחומרי הגלם בתעשיית הפלסטיק, משפיעה על התוצר הסופי ולעיתים מזיקה לייצור, ולכן יש להביא אותה בחשבון. פלורמא מציגה את ה-HydroTracer HT3 של חברת aboni הגרמנית, למדידת כמות מים אבסולוטית 

בדיקות קבלה לחומרי גלם המגיעים לשערי החברה הן פרקטיקה מקובלת בתעשייה בכלל ובתעשיית הפלסטיק בפרט. בדיקות אלה מתרחשות בדרך כלל במעבדה, כאשר אחת הנפוצות היא מדידת אחוזי הלחות בדגימות מייצגות שנלקחו מחומרי הגלם החדשים. הלחות הנמדדת משתנה ממשלוח למשלוח ובין חומרי הגלם, ומשפיעה באופן מהותי על איכות המוצר הסופי. עבור אחדים, הימצאות לחות יכולה להיות הרסנית במהלך העיבוד. אחרים ימשיכו לתפקד אך איכותם תפגע. מדידה מוקדמת זו תאפשר להיערך בהתאם לייבוש חומרים בעלי תכולת לחות חריגה, או במקרים אחרים, להימנע משימוש בהם. 

באופן כללי, בדיקות למדידת לחות מתחלקות לשתי קבוצות עיקריות: מדידות אבסולוטיות לתכולת המים, ומדידות גרבימטריות. 

תמונה 1: עיקרון הפעולה של מד הלחות, ה-HydroTracer HT3 של aboni. א. הדוגמא מחוממת, המים מתאדים. ב. גז חם ולח עולה. ג. המים מגיבים עם הראגנט ליצירת מימן גזי. ד. חיישן המימן מנתר את ריכוזו. ה. הגז הקר והיבש יורד אל הדוגמא, וחוזר חלילה.

מהן מדידות גרבימטריות?

מדידות המתבססות על העיקרון הגרבימטרי הן למעשה שילוב בין מאזניים לגוף חימום, המורכב בדרך כלל מנורת הלוגן או ממנורת אינפרא אדום. הדוגמא מחוממת על גבי המאזניים, כאשר כמות המים מחושבת לפי הירידה במשקל הנמדד, ביחס למשקל ההתחלתי. 

אחד החסרונות בשיטה זו הוא העובדה שהירידה במשקל מיוחסת למים שבדוגמא, כאשר תיתכן התאדות של מרכיבים נוספים. יש המציעים שימוש בטמפרטורת חימום נמוכה (110oc), אשר מאפשרת הזנחה של מרכיבים נדיפים אחרים בדוגמא כמו פאראפינים ומרככים. אולם, תנאים אלו לא מאפשרים אידוי מלא של מים מחומרים היגרוסקופיים, ומקשה על מדידה מדויקת של כמות המים בהם. השיטה לא מתאימה למדידת ריכוז לחות מתחת ל-0.1%, הדרושה בחומרים הנדסיים רבים.

מהן מדידות סלקטיביות?

מנגד, המדידות האבסולוטיות סלקטיביות הרבה יותר למים, וזה גם יתרונן המשמעותי. השיטות השונות בתחום מתבססות על תגובה כימית ידועה עם מים או על תכונותיהן הפיסיקליות.

שיטה נפוצה וידועה היא טיטרצית קרל–פישר: הדוגמא מוכנסת לאמבט ראגנטים, כאשר צבע התמיסה משתנה בפתאומיות בנקודת המעבר, כתוצאה מריאגנט שנמצא בעודף. כמות המים שהייתה בדוגמא מחושבת לפי יחסים סטוכיומטריים במשוואת התגובה. 

איך עובדת הבדיקה האבסולוטית של aboni?

מכשיר מדידה נוסף למדידה אבסולוטית של מים הוא ה-HydroTracer HT3 של aboni. המכשיר בנוי ממאזניים וגוף חימום בתחתית – שם ממקמים את הדגימה. בנוסף, תא עבור הריאגנט CaH2 הממוקם בראש המכשיר, מצוי בטמפ' קרה יותר. האויר החם עם אדי המים עולה מהדוגמא המחוממת אל הריאגנט ומגיב איתו בתגובה הבאה: CaH2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + 2 H2, כאשר ריכוז המימן מנוטר, ומהווה אינדיקטור לתכולת המים בדוגמא. 

איך נבחר בין השיטות למדידת לחות אבסולוטית?

לא מדובר במשימה קלה – לכל שיטה יתרונות וחסרונות. היתרון של טיטרצית קרל–פישר הוא בוותק שלה – מדובר בהליך מבוסס וידוע, והיא מפיקה תוצאות מדוייקות, אולם יש לה כמה חסרונות: מדידת הלחות בדגימות מוצקות הוא לא טריוויאלי, כי הלחות הכלואה במוצקים צריכה להגיע אל תמיסת הריאגנטים, וצריך ציוד משלים להקטנת גודל הגרגרים בדוגמא. בנוסף, מדובר בהליך יקר, המצריך ציוד משלים כמו תנור חימום וחנקן, כאשר המכשיר הגדול והנפחי דורש הפעלה של כוח אדם המיומן בעבודת מעבדה. 

שיטות אחרות בהן החומר נמצא בתא וואקום מחומם ולחץ נמוך מבטיחות תוצאות מדויקות אולם המערכת מצריכה תחזוקה של ציוד ואקום ורגישה לדליפות, לצד שימוש בראגנטים יקרים. 

תמונה 2: ה-HydroTracer HT3 – מד הלחות של aboni.

מנגד, ה-HydroTracer HT3 לא מצריך תפעול ציוד יקר או תחזוקה מורכבת. בנוסף, עבודת מעבדה אינטנסיבית, המאפיינת את טיטרציית קרל–פישר, לא קיימת במקרה זה וגם הראגנטים הדרושים לתפעולו השוטף זולים ועמידים לאורך זמן. מעבר לכל אלה, הבדיקה קלה יחסית לביצוע ולא דורשת הכשרה מיוחדת של כוח אדם מיומן.    

למידע נוסף,
פלורמא, דניאל פלורנטל,
054-474-4291, [email protected]