Il Fotometro di Processo Optek è chiamato così perché è basato sulla iterazione fra la luce ed il processo sia esso liquido che gassoso: questa iterazione è misurata con grande precisione attraverso la legge di Lambert-Beer.

Nei fotometri Optek, un raggio di luce è utilizzato per penetrare nel cuore del processo poi una cella fotoelettrica al silicio misura l’intensità della luce uscente: la variazione della intensità della luce causata dall’Assorbanza e/o dalla dispersione è descritta dalla legge di Lambert-Beer.

Questa legge afferma che la luce uscente dal campione è degradata per 3 motivi fisici:

1. L’aumento della massa che assorbe la luce nel suo percorso (concentrazione)
2. La distanza che la luce deve percorrere attraverso il campione OPL Optical Path Lenght
3. La probabilità che il fotone di quella particolare lunghezza d’onda sia assorbito dalla massa

Questa relazione è esprimibile per una soluzione come

A = εdc

Dove A assorbanza, ε coefficiente di estinzione molare, d cammino ottico [cm], c concentrazione molare

Quando un raggio di luce passa attraverso il processo, la quantità di luce assorbita in qualsiasi unità di volume è proporzionale all’intensità della luce incidente moltiplicata per il coefficiente di Assorbanza. Di conseguenza l’intensità di un raggio di luce incidente crolla esponenzialmente quando passa attraverso il processo. In accordo alla Lambert- Beer la relazione che esprime tutto ciò è

T = 10^-εcd oppure T = 10^-A

Dove T trasmittanza, ε coefficiente di estinzione molare, d cammino ottico [cm], c concentrazione molare

In un approccio semplificato la trasmittanza può essere espressa come l’intensità della radiazione incidente, I_o divisa dalla intensità della radiazione uscente dal campione, I. Il rapporto I / I_o è detto Trasmittanza o semplicemente T.

La Trasmittanza può essere messa su grafico con la Concentrazione ma la relazione non è lineare. Invece lo è il co-logaritmo della stessa Trasmittanza.

A=- log₁₀ (I/I₀)=-log₁₀ (T)

Il sistema di analisi OPTEK è basato su 3 elementi soltanto e sulle decine di varianti tecniche che coprono tutte le applicazioni possibili.

1. Convertitore – Trasmettitore
2. Sensore – In linea (a passaggio pieno di flusso) o ad inserzione (sonda) comprendente la sorgente di luce e la cella fotoelettrica.
3. CableSet – cavo schermato industriale che connette il sensore al convertitore.

in dettaglio il sensore è tipicamente composto da:

① Corpo del sensore

② Finestre

③ Filtro ottico

④ Fotodiodo ricevente

⑤ Moduli ottici

⑥ Sorgente di luce

Pertanto la luce ⑥ è definita precisamente dai moduli ottici ⑤, passa attraverso una prima finestra ② attraverso lo stream di processo ①, uscendone dall’altro lato. La luce che è passata viene dapprima filtrata ③ e quindi intercettata da un fotodiodo ④. Questa fotocorrente risultante viene precisamente amplificata, convertita e analizzata dal convertitore che oltre a dare un risultato in tempo reale, ne manda gli outputs al sistema di controllo distribuito o a PLC.

Ma quale luce è utilizzabile per le analisi in linea? Diverse tipologie a seconda di cosa si vuole analizzare, ad esempio per il colore di una soluzione, si ragionerà nello spettro VIS Visibile… OPTEK propone:

Tipo	Nome	Sorgente Luminosa	Range Spettrale [nm]
UV	Ultravioletto	Mercurio Bassa Pressione	254 – 313
VIS / NIR	Visibile e Vicino Infrarosso	Tungsteno spettro totale	385 – 1000
NIR	Vicino Infrarosso	Led ibrido	840 -910

L’utilizzo standard di queste tipologie è il seguente:

• UV Proteine, aromatici, idrocarburi, cloro, ozono e TOC….
• VIS / NIR A luce dispersa per la torbidità, concentrazione di particelle e monitoraggio liquidi immiscibili. Con filtri VIS per il colore e differenza di colori o tracce di metalli… Con filtri NIR quando occorrono analisi non sensibili al colore come i solidi sospesi …
• NIR Solo per le sonde ASD di Optek per analisi specifiche non sensibili al colore come torbidità e concentrazione biomasse….

Tutta la serie dei sensori OPTEK dedicata alla Misura del Colore e della Concentrazione nel range VIS – NIR è installabile sia nelle pipelines che nei serbatoi o reattori: APHA, ASTM, Saybolt, ASBC-SRM, ICUMSA, AOCS, HAZEN…sono alcuni dei tipici parametri misurabili. Dalla colorimetria ai trafilamenti dallo scambiatore, dagli ioni metallici al monitoraggio della separazione di fase birra/acqua …..CIP/SIP compliance.

E’ basata su tecnologia UV tutta la serie dei sensori OPTEK idonea alla misura dell’assorbanza all’ultravioletto, alla densità ottica e alla concentrazione chimica dai PPM ai punti %. Classiche applicazioni sono la Separazione Cromatografica, Concentrazione Aminoacidi, Purificazione Proteine, OD280, TOC, SAC254 e COD (ppb), %T, Aromatici in tracce e Controllo Filtrazione a membrana. La gamma dei sensori si basa su questi modelli tutti compliance CIP /SIP con certificazioni Atex disponibili e soprattutto dotati di fotodiodo di autocompensazione per eventuali instabilità della lampada a mercurio , doppio se a Doppio Canale….solo da Optek!