Anwendungen
Stoffe identifizieren und Konzentrationen bestimmen
Messvorgang am Beispiel der Messung von Cyclohexan
Im Gegensatz zu konventionellen Raman-Spektrometern beruht das Messprinzip des Optoquant Ramansensors auf einem durchstimmbaren Filter. Dadurch können beliebig ausgewählte Punkte im spektralen Bereich gezielt Schritt für Schritt „abgescannt“ werden. Das Video zeigt beispielhaft die Messung des Fingerprint-Bereichs des Ramanspektrums von Cyclohexan (stark verlangsamt dargestellt). Durch Wiederholung des Messvorgangs (Akkumulationen) wird die Signalausbeute erhöht (besseres Signal-Rausch-Verhältnis). Bereiche des Spektrums, die für den Anwender nicht relevant sind, können ausgespart werden, woraus sich eine hohe Effizienz und Adaptierbarkeit des Ramansensors ergibt.
Anwendungsbeispiel: Überwachung des Hydriergrades von flüssigen organischen Wasserstoffträgern (LOHC)
Flüssige organische Wasserstoffträger (engl. Liquid organic hydrogen carriers, LOHC) sind organische Substanzen, die durch katalysierte Reaktion mit Wasserstoff be- und entladen werden können. Über diese Technologie kann nachhaltiger Wasserstoff sicher, effizient und wirtschaftlich gelagert und transportiert werden. Mit dem Optoquant Ramansensor wurde eine Lösung entwickelt, um den Hydriergrad (Grad der Wasserstoff-Beladung) einfach und mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. Durch die geräteinterne Auswertung kann das System als LOHC Hydriergrad-Sensor die Wasserstoffbeladung quasi in Echtzeit bestimmen und über die Prozess-Schnittstelle ausgeben. Die Messung ist kontaktlos durch Schaugläser und direkt im Prozess im explosionsgeschützten Bereich möglich.
Anwendungsbeispiel: Überwachung der Ammoniakkonzentration in wässriger Lösung
Ammoniak ist eine der meistproduzierten Grundchemikalien, Ausgangsstoff für die Produktion aller weiteren Stickstoffverbindungen und zudem ein kritischer Umweltschadstoff. Eine zuverlässige Analytik zur Bestimmung von Ammoniak ist daher sowohl für die industrielle Produktion als auch für die Umweltüberwachung von hoher Bedeutung. Mit dem Optoquant Ramansensor kann in Flüssigkeiten gelöster Ammoniak bereits bei Konzentrationen < 0,5 % nachgewiesen und präzise quantifiziert werden, mit einer Laserleistung von nur 0,7 mW. Die Abbildung zeigt die Kalibrierung des Sensors auf die Ammoniakkonzentration in wässriger Lösung basierend auf einer charakteristischen Raman-Bande bei 3300 cm-1. Die Nutzung des vorkalibrierten Systems als Ammoniak-Sensor ermöglicht die Raman-basierte Inline-Messung in produktführenden Leitungen ohne den aufwendigen und kostspieligen Installationsaufwand einer invasiven Messstelle.
