analizador de material a granel es el nombre genérico para ese dispositivo que se ajusta alrededor de una cinta transportadora y realiza un análisis elemental en tiempo real del material en la cinta. Otros nombres que se encuentran a menudo para este tipo de dispositivo incluyen analizador de cinturón , analizador de cinturón cruzado y analizador elemental . Este producto encontró popularidad por primera vez en la industria del cementodurante la década de 1990, y hoy en día la mayoría de las nuevas plantas de cemento incluyen al menos un analizador, si no dos.
Industria del cemento [ editar ]
Un par de aplicaciones predominan para el analizador de material a granel en la producción de cemento .
Gestión de arsenales [ editar ]
Uno se conoce como "gestión de reservas", por lo que un analizador ubicado aguas arriba de la pila puede realizar un seguimiento de la química acumulada de la pila. Esto permite que el operador dirija los camiones detransporte a diferentes secciones de la cantera de manera que resulte en la composición elemental final de la pila cerca del objetivo.
Mezcla cruda dosificación [ editar ]
Una segunda aplicación en el cemento para el analizador de material a granel es la dosificación de mezcla cruda. Un analizador colocado justo aguas arriba de la planta en bruto puede controlar la química de la mezcla en bruto y activar automáticamente un ajuste en las proporciones de la pila recuperada y los correctivos. Al hacerlo, la planta puede reducir la variabilidad en la mezcla cruda, y más tarde en la alimentación del horno . La química consistente en la alimentación del horno a su vez lleva a un menor consumo de combustible por tonelada de clinker producido.
Otras aplicaciones [ editar ]
En la década de 2000, la aplicación del analizador de material a granel se extendió para incluir minerales . Hoy en día, los analizadores se encuentran en el cobre , el mineral de hierro y los fosfatos , por nombrar algunos. Una de las ventajas de estos analizadores es la puntualidad de la información para el usuario. Otra es la evitación del muestreo físico.
Tecnología [ editar ]
La tecnología que se encuentra con mayor frecuencia en el análisis de materiales a granel y en el análisis de carbón es PFTNA (Activación rápida de neutrones térmicos pulsados) y el análisis rápido de activación de neutrones gamma (PGNAA). Se basan en la activación del material en la cinta transportadora por los neutrones y en la emisión instantánea de rayos gamma de los núcleos que han absorbido los neutrones. Aprovechando el espectro de rayos gamma único asociado con cada elemento, el instrumento puede realizar un análisis cada minuto en el espectro compuesto para determinar la composición elemental general del material.
El Premio Bunsen-Kirchhoff es un premio por "logros sobresalientes" en el campo de la espectroscopiaanalítica . Ha sido otorgado desde 1990 por el Grupo de Trabajo Alemán para Espectroscopia Aplicada, y está dotado con 2500 € por PerkinElmer , Alemania . [1] [2] El premio se nombra en honor al químico Robert Bunsen y al físico Gustav Kirchhoff .
Ganadores de premios [ editar ]
- 1990 Günter Snatzke, Alemania [1]
- 1991 Hannes Aiginger, Austria; Peter Wobrauschek, Austria; Joachim Knoth, Alemania; Heinrich Schwenke, Alemania [1]
- 1992 Kurt Laqua, Alemania; Arnulf Röseler, Alemania [1]
- 1993 Boris L'vov, Rusia [1]
- 1994 D. Bruce Chase, Estados Unidos; WJ Orville-Thomas, Gran Bretaña [1]
- 1995 Paul WJM Boumans, Países Bajos [1]
- 1998 Annemie Bogaerts , Bélgica [1]
- 2000 Dieter Fischer, Alemania [1]
- 2001 John A. McLean, EE. UU. [1]
- 2002 Jürgen Popp, Alemania [1]
- Sergei Boulyga 2003, Alemania [1]
- 2004 Dr. Ewa Bulska, Polonia [1]
- 2005 Dr. Nicolas Bings, Alemania [1]
- 2006 Dr. Volker Deckert, Alemania [1]
- 2007 Dr. Jörg Bettmer, Alemania [3]
- 2008 Prof. Dr. Sebastian Schlücke, Alemania [3]
- 2009 Dr. Joachim Koch, Suiza [3]
- 2010 Prof. Dr. Janina Kneipp, Alemania [3]
- 2011 Dr. Daniel Pröfrock, Alemania [3]
- 2012 Prof. Dr. Christoph Haisch, Alemania [3]
- 2013 Prof. Dr. Maria Montes-Bayón, España [3]
- 2014 Dr. Oliver Reich, Alemania [4]
- 2015 Prof. Dr. Martín Resano, España [3]
- 2016 Dr. Torsten Frosch, Alemania [3]
- 2017 Prof. Dr. Jacob T. Shelley, EE. UU.
En química analítica , una curva de calibración , también conocida como curva estándar , es un método general para determinar la concentración de una sustancia en una muestra desconocida al comparar lo desconocido con un conjunto de muestras estándar de concentración conocida. [1]Una curva de calibración es una aproximación al problema de la calibración del instrumento; otros enfoques estándar pueden mezclar el estándar con lo desconocido, dando un estándar interno .
La curva de calibración es una gráfica de cómo la respuesta instrumental, la llamada señal analítica, cambia con la concentración del analito (la sustancia a medir). El operador prepara una serie de estándares en un rango de concentraciones cerca de la concentración esperada de analito en lo desconocido. Las concentraciones de los estándares deben estar dentro del rango de trabajo de la técnica (instrumentación) que están utilizando. [2] El análisis de cada uno de estos estándares utilizando la técnica elegida producirá una serie de mediciones. Para la mayoría de los análisis, una gráfica de la respuesta del instrumento frente a la concentración mostrará una relación lineal. El operador puede medir la respuesta de lo desconocido y, utilizando la curva de calibración, puede interpolar Para encontrar la concentración de analito.
Uso general [ editar ]
En un uso más general, una curva de calibración es una curva o tabla para un instrumento de medición que mide algún parámetro indirectamente, dando valores para la cantidad deseada en función de los valores de salida del sensor . Por ejemplo, se puede hacer una curva de calibración para un transductor de presión particular para determinar la presión aplicada de la salida del transductor (un voltaje). [3] Tal curva se usa normalmente cuando un instrumento usa un sensor cuya calibración varía de una muestra a otra, o cambia con el tiempo o el uso; Si la salida del sensor es consistente, el instrumento se marcaría directamente en términos de la unidad medida.
Los datos, las concentraciones del analito y la respuesta del instrumento para cada estándar, se pueden ajustar a una línea recta, utilizando el análisis de regresión lineal . Esto produce un modelo descrito por la ecuación y = mx + y 0 , donde y es la respuesta del instrumento, m representa la sensibilidad e y 0 es una constante que describe el fondo. La concentración de analito ( x ) de muestras desconocidas se puede calcular a partir de esta ecuación.
Se pueden utilizar muchas variables diferentes como señal analítica. Por ejemplo, el cromo (III) se puede medir utilizando un método de quimioluminiscencia , en un instrumento que contiene un tubo fotomultiplicador (PMT) como detector. El detector convierte la luz producida por la muestra en un voltaje, que aumenta con la intensidad de la luz. La cantidad de luz medida es la señal analítica.
La mayoría de las técnicas analíticas utilizan una curva de calibración. Hay una serie de ventajas para este enfoque. Primero, la curva de calibración proporciona una forma confiable de calcular la incertidumbre de la concentración calculada a partir de la curva de calibración (utilizando las estadísticas de la línea de mínimos cuadrados ajustada a los datos). [4]
En segundo lugar, la curva de calibración proporciona datos sobre una relación empírica. El mecanismo para la respuesta del instrumento al analito puede predecirse o entenderse de acuerdo con algún modelo teórico, pero la mayoría de estos modelos tienen un valor limitado para muestras reales. (La respuesta instrumental generalmente depende en gran medida de la condición del analito, los solventes utilizados y las impurezas que puede contener; también podría verse afectada por factores externos como la presión y la temperatura).
Muchas relaciones teóricas, como la fluorescencia , requieren la determinación de una constante instrumental de todos modos, mediante el análisis de uno o más estándares de referencia; Una curva de calibración es una extensión conveniente de este enfoque. La curva de calibración para un analito particular en una muestra particular (tipo de) proporciona la relación empírica necesaria para esas mediciones particulares.
Las principales desventajas son (1) que los estándares requieren un suministro de material analito, preferiblemente de alta pureza y en concentración conocida, y (2) que los estándares y lo desconocido están en la misma matriz. Algunos analitos, por ejemplo, proteínas particulares, son extremadamente difíciles de obtener puros en cantidad suficiente. Otros analitos a menudo se encuentran en matrices complejas, por ejemplo, metales pesados en el agua de estanques. En este caso, la matriz puede interferir o atenuar la señal del analito. Por lo tanto, una comparación entre los estándares (que no contienen compuestos interferentes) y lo desconocido no es posible. El método de adición estándar es una forma de manejar tal situación.
Error en los resultados de la curva de calibración [ editar ]
Como se esperaba, la concentración de lo desconocido tendrá algún error que puede calcularse a partir de la fórmula a continuación. [5] [6] Esta fórmula asume que se observa una relación lineal para todos los estándares. Es importante tener en cuenta que el error en la concentración será mínimo si la señal de lo desconocido se encuentra en medio de las señales de todos los estándares (el término va a cero si )
- Es la desviación estándar en los residuos.
- es la pendiente de la recta
- es el intercepto y de la recta
- es el numero de normas
- es el número de incógnitas replicadas
- es la medida de lo desconocido
- Es la medida promedio de los estándares.
- son las concentraciones de las normas
- Es la concentración media de los estándares.
Aplicaciones [ editar ]
- Análisis de concentración
- Verificación del funcionamiento correcto de un instrumento analítico o un dispositivo sensor como un electrodo selectivo de iones
- Determinación de los efectos básicos de un tratamiento de control (como una curva de dosis-supervivencia en un ensayo clonogénico )
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