I detersivi liquidi per bucato contengono ammorbidenti, agenti sbiancanti, tensioattivi ed enzimi. Tra questi, il tensioattivo è il fattore più importante per l'effetto detergente, poiché scompone l'interfaccia tra composti polari e non polari. Questo permette al detersivo di essere efficace contro il grasso e le macchie di sporco o bevande.
La quantificazione del contenuto di tensioattivi viene solitamente eseguita mediante analisi primarie (ad esempio, titolazione potenziometrica bifase). Gli svantaggi includono fasi di preparazione manuale del campione, come la diluizione e la regolazione del pH, e il metodo stesso è dispendioso in termini di tempo. Al contrario, la spettroscopia Vis-NIR ha un tempo di risposta inferiore a 1 minuto e non richiede alcuna preparazione del campione o sostanze chimiche per ottenere dati di alta qualità.
Un cliente ha fornito un totale di 37 campioni con contenuto di tensioattivi variabile. Gli spettri Vis-NIR (Figura 2) sono stati acquisiti con Metrohm NIRS XDS RapidLiquid Analyzer dotato di cuvetta in quarzo da 1 mm (Figura 1). I campioni sono stati misurati così come sono, senza alcuna fase di preparazione. La raccolta dati e lo sviluppo del modello sono stati eseguiti con il pacchetto software completo Vision Air.
| Strumento | codice Metrohm |
|---|---|
| XDS RapidLiquid Analyzer | 2.921.1410 |
| NIRS 1mm quartz cuvette | 6.7401.200 |
| Vision Air 2.0 Complete | 6.6072.208 |
Il grafico ottenuto (Figura 3) mostra un'elevata correlazione (R2 = 0,97) tra i valori previsti dal NIRS e quelli del metodo di riferimento. Il rapporto quasi perfetto tra SEC e SECV dimostra la validità del modello.
| Figures of merit | Value |
|---|---|
| R2 | 0.97 |
| Standard error of calibration | 2.20 mmol/100 g |
| Standard error of cross-validation | 2.38 mmol/100 g |
I risultati presentati in questo studio dimostrano che il metodo Vis-NIR è particolarmente indicato per la quantificazione rapida della concentrazione di tensioattivi nei detergenti. L'utilizzo del Vis-NIR per questa applicazione consente di risparmiare 10 minuti per campione rispetto ad altri metodi (Tabella 3).
| Parametri | Metodo | Tempo del risultato |
|---|---|---|
| Tensioattivo (anionico) | Titolazione potenziometrica | ∼10 min (aggiunta di soluzioni, agitazione, regolazione del pH, determinazione) |