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Refraktometer Durchlicht-Refraktometer bestimmt Formaldehydkonzentration im Prozess mit Laborgenauigkeit

| Autor / Redakteur: Jörg Sacher / Dr. Jörg Kempf

Lückenlose Qualitätskontrolle erfordert kontinuierliche Überwachung, also den Einsatz von Online-Messtechnik. Bei Dow in Stade überwacht ein Durchlicht-Refraktometer die Konzentration des über Schiff angelandeten Formaldehyds direkt im Prozess und sichert damit die Qualität der Endprodukte.

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Das Prozessrefraktometer Piox R400 misst die Lichtbrechung unmittelbar durch den Probenstrom.
Das Prozessrefraktometer Piox R400 misst die Lichtbrechung unmittelbar durch den Probenstrom.
(Bild: Flexim)

Am Standort Stade von Dow Chemical dreht sich fast alles um die Herstellung von Vor- und Zwischenprodukten für die Kunststoffindustrie. Neben Vorprodukten für Polyurethan sowie für Epoxidharze werden im größten Chemiebetrieb Niedersachsens auch Phenylharze hergestellt. Diese entstehen aus einer Polykondensationreaktion von Phenyl mit Formaldehyd und zählen historisch zu den ersten Kunststoffen überhaupt.

Bereits 1872 hatte Adolf von Baeyer bemerkt, dass sich bei der Umsetzung von Phenol mit Formaldehyd in Gegenwart von Salzsäure ein Harz bildete. Die interessante Beobachtung blieb drei Jahrzehnte nahezu folgenlos, bis der Zwickauer Chemiker Carl Heinrich Meyer 1902 ein „Verfahren zur Herstellung eines dem Schellack ähnlichen harzartigen Kondensationsproduktes aus Phenol und Formaldehydlösung“ zum Patent anmeldete. In der Folge erfuhren die Phenol-Formaldehydharze insbesondere durch die Arbeiten des Kunststoffpioniers Leo Baekeland („Bakelit“) einen enormen Aufschwung und kommerzielle Verbreitung. Auch der Markenname Novolac für Phenolharze, die unter sauren Kondensationsbedingungen und Formaldehydüberschuss hergestellt werden, geht zurück auf den Begründer des Kunststoffzeitalters.

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Auf die richtige Dosis kommt’s an

Zur industriellen Produktion von Novolac-Kunstharzen wird in einem großen Reaktionsgefäß eine wässrige Formaldehydlösung zu einem Phenol-Katalysator-Gemisch hinzugegeben. Eine wesentliche Eigenschaft des Endprodukts ist seine Viskosität. Diese hängt entscheidend von der eingesetzten Formaldehydmenge ab. Um jederzeit die spezifizierten Viskositäten garantieren zu können, muss daher das Formaldehyd korrekt dosiert, also die Konzentration der Lösung genau bekannt sein.

Das Dow Werk Stade bezieht Formaldehyd von außerhalb. Zu den Standortvorteilen von Stade zählt sein großer Seehafen. Auch das Formaldehyd wird dort angelandet und gelöscht. Bis zur Einrichtung einer Online- bzw. Inline-Messstelle wurden auf dem Schiff Proben genommen und im Labor bestimmt. Nun misst Dow die Formaldehydkonzentration kontinuierlich mit dem Prozessrefraktometer Piox R400 von Flexim.

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