Controle de qualidade de polióis com NIRS

Polióis são uma classe ampla de compostos orgânicos caracterizados pela presença de dois ou mais grupos hidroxila. Polióis sintéticos com propriedades químicas e físicas variadas costumam ser usados como matéria-prima na produção de poliuretanos. O controle de qualidade dessas matérias-primas é fundamental antes da polimerização, para evitar a geração de produtos fora da especificação. Diversos parâmetros de qualidade podem ser determinados em polióis, como índice de hidroxila, índice de acidez (ou número de acidez), teor de umidade e viscosidade. A titulação costuma ser o método preferido para essa análise (ASTM D4274 para o índice de hidroxila, e ASTM D4662 e ASTM D7253 para o índice de acidez). Esse método demorado exige preparo reprodutível da amostra, produtos químicos tóxicos e corrosivos adicionais, e descarte de resíduos, resultando em custos operacionais elevados. A espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) oferece uma alternativa mais segura e rápida para a análise multiparâmetros de polióis, sem preparo de amostra nem reagentes químicos. A NIRS é reconhecida por órgãos regulatórios como uma ferramenta de controle de qualidade e pode ser usada para a determinação do índice de hidroxila em polióis (ASTM D6342).

Os espectros de NIR (Figura 2), juntamente com os valores de referência correspondentes, foram usados para criar modelos de previsão para a quantificação de viscosidade, índice de hidroxila, índice de acidez e umidade em amostras de poliol.

A qualidade dos modelos de previsão foi avaliada usando diagramas de correlação (Figuras 3–6). Esses diagramas mostram correlações muito altas entre as previsões por NIR e os valores medidos de diferentes parâmetros usando métodos químicos úmidos. Os respectivos indicadores de desempenho (FOM, do inglês figures of merit) mostram a precisão esperada durante a análise de rotina.