Cặn không bay hơi (NVR) hay chất không bay hơi là chất hòa tan, lơ lửng hoặc dạng hạt còn lại sau khi dung môi dễ bay hơi chứa vật liệu bay hơi. Phân tích hàm lượng không bay hơi có thể được sử dụng để xác định độ tinh khiết của dung môi cũng như đo lượng tạp chất vi mô trên bề mặt của vật phẩm hoặc thành phần (tức là độ sạch của vật phẩm).
Xác định NVR bao gồm việc bay hơi dung môi hữu cơ, sau đó đo cặn bằng phương pháp trọng lượng bằng cân nhạy và các bình cân được cân cẩn thận. Loại phân tích này rất quan trọng trong lĩnh vực kiểm tra chất lượng nước và môi trường, cũng như trong các ngành công nghiệp hóa chất, dược phẩm, thiết bị y tế và điện tử.
Xác định chất không bay hơi là một thử nghiệm đảm bảo chất lượng quan trọng đối với các sản phẩm mà sự hiện diện của bất kỳ cặn nào có thể ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu suất sản phẩm, hoặc hiệu quả quy trình. Thử nghiệm NVR hữu ích để kiểm soát quy trình sản xuất và đảm bảo tuân thủ các thông số kỹ thuật. Ví dụ:
Tại sao việc cân chính xác lại quan trọng
Cân cặn không bay hơi là một ứng dụng cân vi sai. Lượng cặn không bay hơi thu được thường rất nhỏ. Khi dung môi rất tinh khiết, hoặc khi lượng tạp chất rất ít, cần sử dụng một thể tích lớn để cung cấp ngay cả một lượng nhỏ cặn. Việc đo lường những lượng nhỏ như vậy đòi hỏi một cân có độ chính xác cao; trong nhiều trường hợp, độ đọc yêu cầu là từ 10 đến 0,1 µg (5-7 chữ số thập phân).
Cân vi mô Excellence Level hoàn hảo cho việc phân tích dư lượng không bay hơi, trong đó việc đo lường lượng cực nhỏ đòi hỏi phải sử dụng cân có độ chính xác cao; trong nhiều trường hợp, độ chính xác yêu cầu là từ 10 đến 0,1 µg (5-7 chữ số thập phân). Xem video và tìm hiểu những lợi ích của việc sử dụng thiết bị METTLER TOLEDO cho phân tích NVR.
Phương pháp sau đây mô tả quy trình xác định lượng NVR trên một mẫu.
Kiểm tra cặn không bay hơi là một quy trình tương đối đơn giản, nhưng có thể tốn thời gian và phức tạp khi thực hiện. Quá trình này cần được thực hiện cẩn thận để giảm thiểu sự thay đổi trong kết quả.
Xác định hàm lượng NVR bằng phương pháp trọng lượng bao gồm việc bay hơi dung môi đến khi khô hoàn toàn. Mức NVR từ 0,1 đến 100 ppm là phổ biến, vì vậy trong những trường hợp này, nên sử dụng cân vi lượng.
ASTM E1235: Phương pháp Thử nghiệm Tiêu chuẩn để Xác định Cặn Không Bay Hơi (NVR) bằng Phương pháp Trọng lượng trong các khu vực được kiểm soát về môi trường, được sử dụng để lắp ráp, thử nghiệm và xử lý tàu vũ trụ. Tiêu chuẩn này được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho việc thử nghiệm nhiều loại sản phẩm khác nhau.
ASTM D1353: Phương pháp Tiêu chuẩn để Xác định Chất Không Bay Hơi trong dung môi dễ bay hơi, sử dụng trong sơn, vecni, sơn mài và các sản phẩm liên quan. Xem thêm ISO 3251 để xác định hàm lượng chất không bay hơi theo khối lượng trong ngành sơn và vecni.
Hiệp hội Thiết bị và Vật liệu Ổ đĩa Quốc tế (IDEMA) và IEST (Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường) cũng công bố các tiêu chuẩn cho ngành công nghiệp điện tử, đặc biệt là để kiểm tra ô nhiễm hữu cơ dưới dạng cặn không bay hơi trên các linh kiện điện tử.
Công thức do IDEMA công bố để tính khối lượng NVR trên một đơn vị diện tích như sau:
a = khối lượng đĩa cân mẫu cộng với cặn, g
b = khối lượng đĩa cân mẫu, sạch, g
c = khối lượng đĩa cân trống cộng với cặn, g
d = khối lượng đĩa cân trống, sạch, g
e = diện tích bề mặt của bộ phận, cm2
f = số lượng bộ phận
Đo hàm lượng cặn không bay hơi là một kỹ thuật kiểm soát chất lượng quan trọng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Chúng tôi hiểu rằng việc này có thể tốn thời gian, khó thực hiện và dễ xảy ra sai sót. Nếu bạn cần hỗ trợ về đo lường NVR hoặc muốn tư vấn nên mua loại cân nào, đội ngũ chuyên gia của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ. Đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ.
Xử lý các mẫu nhỏ
Vì lượng cặn không bay hơi thu được là rất nhỏ, nên cần có cân vi lượng chất lượng cao để cân NVR đến mức độ chính xác cần thiết. Trọng lượng là phép đo duy nhất cần thiết trong việc xác định NVR; Điều này hạn chế các nguồn lỗi nhưng làm cho việc xử lý mẫu chính xác trở nên cần thiết. Sử dụng cân vi lượng đòi hỏi sự kiên nhẫn vì có thể mất vài giây để cân vi lượng lắng xuống. Điều này được nhấn mạnh khi thử nghiệm dư lượng không bay hơi liên quan đến một số mẫu.
An toàn cho người dùng và môi trường
Dung môi hữu cơ bay hơi gây nguy cơ cho sự an toàn của người dùng. Cần có các quy trình chính xác để tránh thương tích có thể xảy ra do chất lỏng nóng. Sử dụng tủ hút tránh khả năng hít phải hơi. Ngoài ra còn có những lo ngại về môi trường từ sự bay hơi của dung môi. Khuyến nghị rằng sử dụng dung môi tối thiểu có thể.
Ô nhiễm
Các hạt và các nguồn ô nhiễm khác có thể vô tình được đưa vào từ đồ thủy tinh hoặc không khí xung quanh. Nên sử dụng phòng sạch.
Quy trình có thể được thực hiện trong môi trường khí nitơ.
Cân vi lượng XPR của METTLER TOLEDO là giải pháp hoàn hảo để đo một lượng nhỏ cặn không bay hơi thu được trong thử nghiệm này.
Đảm bảo kết quả hợp lệ
Cân vi lượng XPR mang lại hiệu suất cân vượt trội. Chức năng đảm bảo chất lượng được GWP phê duyệt tích hợp chủ động giám sát cân để xác nhận cân an toàn: tất cả các thử nghiệm, điều chỉnh, cân bằng và cài đặt đều phải theo thứ tự. Đèn™ trạng thái màu xanh lá cây cho biết 'đi' để bạn có thể chắc chắn rằng kết quả của mình sẽ hợp lệ.
Hoạt động an toàn
Tấm chắn gió mới giúp dễ dàng tiếp cận đĩa cân; Tất cả các bộ phận đều dễ dàng tháo rời để làm sạch. Giảm nguy cơ lây nhiễm chéo nhờ cảm biến hồng ngoại SmartSens cho phép bạn mở và đóng tấm chắn gió bằng một cái vẫy tay - các quy trình cũng tiện dụng hơn nhiều.
Quy trình hiệu quả
Màn hình cảm ứng điện dung cho phép bạn "vuốt" qua các cài đặt và phương pháp. Thư viện phương thức tiết kiệm thời gian và cung cấp bảo mật quy trình cao hơn. Notepad tích hợp tự động ghi lại tất cả các thông số và kết quả tác vụ, loại bỏ việc phiên âm thủ công. Kết quả dễ dàng được chuyển sang PC để lưu trữ an toàn và đánh giá thêm: chỉ cần sử dụng cáp để kết nối cân với PC, có thể đặt bên ngoài tủ hút của bạn hoặc chỉ cần sử dụng cổng USB để lưu và truyền dữ liệu.
Thiết kế tiết kiệm không gian
XPR có kích thước nhỏ nhất so với bất kỳ cân vi lượng nào trên thị trường và có thêm sự tiện lợi là có thể đặt thiết bị đầu cuối chính ở bất cứ nơi nào dễ tiếp cận nhất – ngay cả bên ngoài tủ an toàn của bạn.
Kết nối cân vi lượng của METTLER TOLEDO với phần mềm phòng thí nghiệm LabX để xử lý dữ liệu tự động và bảo mật quy trình ở mức cao nhất.
Phương pháp NVR được thiết lập trong LabX theo nhu cầu chính xác và yêu cầu SOP của bạn. Ứng dụng được khởi động trực tiếp từ màn hình cảm ứng cân và người dùng chỉ cần làm theo hướng dẫn trên màn hình. LabX tự động xử lý tất cả dữ liệu và tính toán, đồng thời tất cả thông tin được lưu an toàn trong cơ sở dữ liệu tập trung.
Bạn được hưởng lợi từ các mẫu được theo dõi đầy đủ, xử lý dữ liệu tự động, báo cáo tùy chỉnh và tăng năng suất.
Tối đa hóa chất lượng kết quả cân của bạn trong vòng mười bước và làm cho quy trình cân vi lượng trở nên hiệu quả hơn.
Chọn cân vi lượng có thời gian ổn định nhanh. Đảm bảo cân được lắp đặt trên bàn cân chuyên dụng để giảm rung động. Điều này sẽ giúp cân ổn định nhanh hơn nữa. Cân vi mô XPR giúp quy trình cân hiệu quả hơn với buồng cân dễ dàng tiếp cận, và với cảm biến hồng ngoại SmartSens, cửa chắn gió có thể được mở và đóng chỉ bằng một cái vẫy tay.
Kết nối cân vi lượng METTLER TOLEDO với phần mềm phòng thí nghiệm LabX. Kiểm tra NVR có thể được thực hiện trong LabX theo SOP của bạn. Khi ứng dụng được chạy, LabX cung cấp hướng dẫn sử dụng cân từng bước. Mỗi bước đều yêu cầu người dùng xác minh để đảm bảo SOP của bạn được tuân thủ chính xác. Bạn được hưởng lợi từ việc theo dõi mẫu đầy đủ, xử lý dữ liệu tự động, báo cáo tùy chỉnh và năng suất được cải thiện.
Mỗi tiêu chuẩn có thể có những yêu cầu hơi khác nhau. Ví dụ, ASTM E1235 quy định sử dụng cân có độ chính xác đến 5 chữ số thập phân (0,01 mg) hoặc tốt hơn. Khối lượng bì phải ít nhất là 30 g và dung sai quy trình +/- 0,01 mg.
Tiêu chuẩn cân toàn cầu GWP® của METTLER TOLEDO giúp bạn lựa chọn loại cân phù hợp với yêu cầu ứng dụng của mình. Hãy liên hệ với đại diện khu vực của bạn để được tư vấn cân miễn phí.
Độ chính xác tổng thể của phép xác định NVR sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau. Các tiêu chuẩn IDEMA liên quan đến các thành phần được sử dụng bên trong ổ đĩa quy định rằng các mục sau đây phải được đưa vào báo cáo kết quả: độ chính xác của cân được sử dụng, NVR từ phép thử dung môi trắng và kết quả từ tất cả các lần lặp lại phép thử, cũng như bất kỳ yếu tố nào khác được quan sát thấy trong quá trình lấy mẫu và xử lý thiết bị.
Việc sao chép dữ liệu thủ công rất tốn công sức và là một nguyên nhân chính gây ra lỗi. Những lỗi này có thể được loại bỏ hoàn toàn bằng cách kết nối cân của bạn với phần mềm LabX. LabX tự động lưu trữ tất cả các giá trị trọng lượng một cách an toàn trong cơ sở dữ liệu tập trung và tất cả các phép tính được thực hiện tự động. Hơn nữa, bạn được hưởng lợi từ hướng dẫn sử dụng SOP đầy đủ, quy trình tùy chỉnh và khả năng truy xuất nguồn gốc đầy đủ. LabX cũng giúp bạn tuân thủ 21 CFR phần 11.
Nếu thực hiện cân vi sai, hai bước cân (ví dụ: cân bì hoặc cân trắng và cân lại vật chứa +/-) là các hành động độc lập về mặt thống kê.
Đối với nhiều phép đo (cân vi sai), bạn cần tổng độ không đảm bảo của mỗi lần cân. Trong trường hợp chỉ ghi lại 2 quả cân (một lần cân ngược) và chênh lệch khối lượng khá nhỏ, phương trình có thể được đơn giản hóa: Độ không đảm bảo của 2 lần cân riêng biệt cao hơn 1,41 lần so với một lần cân (nếu chênh lệch khối lượng rất nhỏ). -> Tăng Hệ số An toàn lên 1,4 lần, hoặc sử dụng Hệ số An toàn = ~3 (2 x 1,41).
