MCP 200, MCP 300, MCP 500 Série modulárních cirkulárních polarimetrů ::: Superior Optical Instruments
MCP: série modulárních cirkulárních polarimetrů ➤ Cirkulární polarimetry pro vysoce kvalitní analýzy
Polarimetry MCP představují špičkové přístroje pro výzkum I průmysl. Slouží k měření optické aktivity kapalin a, současně na základě odvozených stupnic, i koncentrace nebo specifické otáčivosti opticky aktivních látek. To umožňuje například správnou separaci enantiomerů dodržení požadované čistoty materiálů. Stanovení specifické otáčivosti je rovněž součástí charakterizace nových, opticky aktivních látek.
S možností zařazení příslušenství pro více vlnových délek lze pracovat až s osmi různými hodnotami.
➤ Modularita zajišťující rozšíření přístrojů podle požadavků
Modulární konstrukce polarimetrů MCP znamená při dodatečných vyšších nárocích na budoucí měření možnost dovybavení stávajícího přístroje bez nutnosti pořizování nového. Všechny modely lze podle potřeby rozšiřovat a aktualizovat. Jestliže je zapotřebí měřit I při dalších vlnových délkách lze jednoduchým způsobem přidat potřebné příslušenství. Stejným způsobem lze řešit i požadavek na doplnění patentovaného automatického systému pro detekci měřicích cel. Termostat peltier je součástí standardní konfigurace polarimetrů.
➤ Špičkové know-how
Za výrobou polarimetrů Anton Paar stojí čtyřicet let zkušeností jejich vývoje i výroby. Od výzkumu přes výrobu až po distribuci využívá firma Anton Paar pokrokové postupy se zaměřením na přesnost a využívání nejnovějších vědeckých poznatků.
Volba přístrojů Anton Paar znamená vedle kvalitního produktu i silného partnera, který je vždy připraven nabídnout sofistikovanou servisní či aplikační podporu.
Důvěryhodné výsledky Zabudovaná kamera, tzv. FillingCheck™ umožňuje pohled dovnitř lepší, než lidským okem. Obrázek vnitřního prostoru měřicí cely s naplněným vzorkem se ukládá do paměti společně s výsledkem měření, jako jednoznačný popis podmínek měření.
Systém Toolmaster™ pro automatickou identifikaci eliminuje, vedle úspory času při zadávání nezbytných charakteristik, případné chyby při výměně měřicích cel a křemenných desek. Veškerá data včetně údaje o teplotě jsou rychle a bezpečně přenesena do přístroje. Je tak zajištěna i navázaná dokumentace jednotlivých měření. Optimální teplotní podmínky pro přesné výsledky, rychlou teplotní rovnováhu a homogenní distribuci teploty ve vzorku, jako nezbytný předpoklad pro přesné výsledky a krátkou dobu měření, zajišťuje vestavěný Peltier termostat.
Pro všechny aplikace Systém disponuje volbou mezi více než 50 různými měřicími celami.
Rychlá instalace Rychlou instalaci umožňuje dokonalá dokumentace IQ/OQ, resp. Anton Paar dokumentace pro farmaceutický průmysl.
Špičková technologie … Inteligentní měřicí cely a křemenné desky >> technologie Toolmaster™ Připojená měřicí cela nebo křemenná deska je přístrojem automaticky detekována. Všechna relevantní data se přenáší kabelem nebo bezdrátově. Pro zpracování naměřených výsledků se využívá automaticky správně zadaná délka cely i hodnota teploty. Současně je softwarově ověřeno, je-li připojená cela vhodná pro měření pomocí vybrané metody. Vzhledem k tomu, že tyto hodnoty již nemusí být zadány obsluhou, šetří Toolmaster™ čas a zabraňuje použití nesprávných hodnot. Měření jsou proto rychlá, jednoznačně dokumentovaná a zároveň navázaná, například v souladu s normou 21 CFR Part 11. Díky technologii Toolmaster™ nevyžaduje kalibrace polarimetru ani manuální zadávání dat ani příslušné tabulky. Toolmaster™, paměťový čip na křemenné desce obsahuje všechna relevantní kalibrační data, která se automaticky přenáší do přístroje. Software následně naviguje uživatele celou procedurou nastavení, která je rychlá a plně automatizovaná.
Vzorek
Měřicí cela
Plášť peltier
45 °C
Optimální teplotní podmínky pro přesné výsledky >> řízení teploty peltier Přesné řízení teploty je základním předpokladem pro získání přesných výsledků. MCP má zabudované vysoce výkonné peltier články, které eliminují nutnost použití externího oběhového termostatu. Měřicí cela je uložena do peltier pláště, který zajišťuje rovnoměrnou temperaci ze všech stran. Velký povrch pro přestup tepla oběma směry umožňuje ustavení teplotní rovnováhy ve vzorku ve velmi krátkém čase. Vysoce efektivní peltier systém automaticky reguluje teplotu vzorku v rozmezí od 10°C do 45°C.
Kontrola správného dávkování vzorku >> FillingCheck™ V MCP je volitelně zabudována kamera, která poskytuje obrázek měřicí cely během a po naplnění vzorkem v reálném čase. Na snímku jsou tak jednoznačně patrné bublinky a nesprávně nadávkovaný vzorek lze identifikovat snadněji než pouhým okem. Snímek kamery se automaticky ukládá společně s výsledkem měření a je tak zajištěna navázaná dokumentace podmínek měření.
15 °C
… Špičková měření Správná “barva” pro každé měření >> Příslušenství pro více vlnových délek MCP je standardně vybaven vlnovou délkou 589 nm. Ostatní vlnové délky v oblastech UV/VIS/NIR lze zařadit jak do nového přístroje, tak i následně při dalších požadavcích na prováděná měření přímo v místě instalace. Po takovémto rozšíření je zapotřebí pouze provést novou validaci aktuálně používané vlnové délky. Používání vysoce kvalitních interferenčních filtrů s malou šířkou vlnového pásma eliminuje potřebu používání různých spektrálních lamp. V průběhu měření lze vlnovou délku změnit automaticky během několika vteřin jednoduchou volbou přes uživatelské rozhraní.
Využití pro všechny aplikace >> Více než 50 typů měřicích cel Podle požadované aplikace lze zvolit z více než 50 měřicích cel s délkou od 1 do 200 mm a různými objemy. Pro naplnění měřicí cely lze využít integrovanou nálevku, adaptér pro stříkačku, nebo dávkování hadičkou. Cely jsou vyráběny z různých materiálů, jakými jsou nerezová ocel, hastelloy pro korozivní vzorky nebo sklo. Každá cela je dodávaná s detailní dokumentací o materiálu, ze kterého je vyrobena a souladu s normami. Existuje i možnost dodávek cel podle požadavků uživatele.
Rychlá validace přístroje >> Soubor pro kvalifikaci a validaci Pro rychlou verifikaci polarimetru k rutinnímu použití nabízí firma Anton Paar soubor pro kvalifikaci a validaci, který je vhodný zvláště pro uživatele z farmaceutického a chemického průmyslu. Tento materiál zahrnuje analýzu rizika, design kvalifikaci, instalační a operační kvalifikaci, výkonovou kvalifikaci, navázanost jednotlivých kalibrací, školení pro uživatele a aplikační a servisní podporu na místě.
Robustní, stabilní konstrukce [1] Mechanická stabilita = dlouhodobě spolehlivá měření
Polarimetr je optický systém vyžadující stabilní pracovní podmínky za všech okolností, např. při změnách okolní teploty a vlhkosti. Současně musí odolávat nárazům, vibracím a prašnému prostředí.
Všechny optické komponenty MCP jsou upevněny na optické lavici vyrobené z hliníkového bloku upevněného na flexibilních podpěrách, která se nikdy neohýbá, netočí ani nedeformuje. Hodnoty poskytované MCP jsou díky této konstrukci zcela stabilní. Nejsou ovlivněny žádnými otřesy, vibracemi, prašným prostředím, změnou teploty nebo vlhkosti. Nevykazují žádný drift během delšího časového úseku: aktuálně naměřené hodnoty jsou zcela srovnatelné s hodnotami naměřenými před rokem.
[8]
[2] Snadná výměna světelného zdroje
MCP je vybaven wolfram-halogenovou lampou s prodlouženou životností až 2000 hod. Náhrada je jednoduchá, napětí na lampě je nízké a nevyžaduje žádnou speciální znalost elektrických zapojení. Lampa je umístěna v samostatném krytu a při výměně tedy není zapotřebí odstranit kryt z celého přístroje. Servisní a časová náročnost je minimální.
[9]
[3] Inteligentní nastavení světelného toku pro tmavé a bezbarvé vzorky
Elektrický proud v lampě je automaticky regulován v závislosti na zabarvení vzorku. Při měření tmavých vzorků se vstupní proud automaticky zvyšuje tak, aby do detektoru přicházelo světlo s dostatečnou intenzitou. Při měření bezbarvých vzorků se proud naopak sníží, aby se prodloužila životnost lampy.
[4] Ochrana citlivých částí
Citlivé optické a elektronické komponenty, jako jsou analyzátor, interferenční filtry, kódér s dutým hřídelem a fotodioda jsou umístěny v utěsněném krytu odolnému vůči polití a prašnému prostředí.
[6]
Pokroková konstrukce [5] Přesnost v celém měřicím rozsahu
[4] [5]
MCP poskytuje vysoké úhlové rozlišení a přesnost v celém rozsahu měření. Úhlové rozlišení je důležité při měření malých koncentrací, malých změn koncentrace, substancí s malou specifickou otáčivostí a tmavých vzorků vyžadujících krátké měřicí cely. Optická rotace se s MCP měří v rozsahu +89.99° až -89.99°, který pokrývá 100% veškerých požadavků na měření optické otáčivosti.
[6] Umístění teplotních senzorů
[1]
Pro zajištění přesného řízení teploty vzorku s přesností až ±0,03 °C a rozlišením až ±0,01 °C disponuje MCP vysoce kvalitními teplotními sensory umístěnými přímo v měřicích celách. Jsou umístěny v těsné blízkosti vzorku, aby se zabránilo vzniku teplotního gradientu. Tato skutečnost je obzvláště důležitá pro vzorky, jejichž optická aktivita je silně závislá na teplotě.
[7] Ochranný kryt
[7]
Kryt MCP chrání sensory vůči rozlitým kapalinám, mechanickým vlivům a prachu. Velký, snadno ovladatelný kryt měřicího prostoru umožňuje bezproblémový přístup k měřicí cele, jejich vzájemnou výměnu nebo umístění křemenné desky. Měřicí prostor je odolný vůči rozlitým kapalinám a je vybaven odtokovým otvorem.
[8] Snadno přístupná komunikační rozhraní
[2] [3]
MCP lze jednoduchým způsobem integrovat do existujících LIMS systémů přes rozhraní RS 232. Je vybaven rozhraními VGA, Ethernet a 4 rozhraními USB pro připojení čtečky čárových kódů, klávesnice, myši, tiskárny nebo USB disku. Tři z těchto USB připojení jsou situované na stranách pro snadný přístup pro případ připojení externích příslušenství. Na zadní straně přístroje se nachází i rozhraní CAN pro připojení refraktometru Abbemat.
[9] Intuitivní uživatelský interface
MCP je vybaven přehledným intuitivním software, který uživatele krok za krokem navádí při kalibraci i měření. K ovládání slouží dotykový displej nebo funkční tlačítka umístěná podél displeje. Funkční tlačítka jsou ideální pro provoz v obtížných průmyslových podmínkách, nebo při práci v rukavicích.
Princip měření Polarimetrie je citlivá nedestruktivní metoda pro měření optické aktivity anorganických i organických sloučenin. Sloučenina je považována za opticky aktivní, jestliže se při průchodu touto látkou stáčí rovina polarizovaného světla. Tato veličina vyjádřená ve stupních se měří na MCP a nazývá se optická otáčivost. Řada stupnic pro měření koncentrace je odvozena právě od optické otáčivosti. Molekulární struktura a koncentrace chirálních molekul v dané látce ovlivňuje naměřenou optickou rotaci. Dalšími parametry, které tuto veličinu ovlivňují, jsou délka měřicí cely, teplota a vlnová délka. Při měření optické aktivity prochází paprsek z lampy uvnitř přístroje pevným polarizátorem, aby získal definovanou orientaci roviny polarizovaného světla. Tento paprsek potom prochází vzorkem. Je-li vzorek opticky aktivní, dochází k jeho pootočení. Tento paprsek dále prochází analyzátorem, což je druhý polarizační
filtr. Světlo přenesené analyzátorem je detekováno fotodiodou. Analyzátor automaticky rotuje, až je dosaženo minimálního přenosu. Tato pozice odpovídá 90° vůči rovině polarizovaného světla po průchodu vzorkem a zároveň se tedy jedná i o přímé měření optické aktivity. Správná vlnová délka pro dané měření je přesně vymezena interferenčním filtrem, resp. pomocí příslušenství pro volbu vlnových délek umístěným před detektorem. Pro další zlepšení úhlového rozlišení prochází polarizované světlo mezi elektromagnetickými cívkami, které přenášejí oscilaci na rovinu polarizovaného světla pomocí Faradayova efektu.
Měřicí systém
Běžné světlo Světelný zdroj
Polarizátor
Vstupující rovinně polarizované světlo Faradayův modulátor
Měřicí cela
Vystupující rovinně polarizované světlo Analyzátor
Fotodioda
Interferenční filtr
➤ Výhody použité technologie: Ekonomické využití vzorku 4 Měřicí cely s malým objemem 4 S ohledem na nedestruktivní měření lze vzorek opakovaně použít
Rychlá a snadná obsluha 4 Odečet výsledku během několika vteřin 4Intuitivní struktura menu, přehledná kalibrace a měření
Bezpečný provoz, navázané operace 4 Automatická identifikace měřicích cel a křemenných desek 4 Různé uživatelské úrovně 4 Audit Trail Dlouhodobá životnost 4 Robustní konstrukce 4 Dokonalá ochrana citlivých částí
Příklady aplikací ➤ Léčiva
MCP lze využít např. pro nezávislé studium biologických vlastností jednotlivých enantiomérů, stanovení koncentrací opticky aktivních substancí nebo zkoumání korelací mezi toxikologickými a farmakologickými vlastnostmi a chiralitou. MCP splňuje požadavky norem a mezinárodních lékopisů a je konstruován v úplné shodě s normou 21 CFR Part 11.
➤ Škrob
Polarimetr MCP se využívá při řízení kvality a stanovení čistoty škrobu a jeho produktů, jako je např. HFCS (High Fructose Corn Syrup), dextróza nebo třtinový sirup. Jde tedy o zásadní analýzu pro řízení kvality těchto látek.
➤ Potravinářské příchutě
V potravinářském průmyslu jsou vstupní suroviny a konečné produkty charakterizovány a testovány pomocí MCP polarimetrů v kombinaci s refraktometry Abbemat.
➤ Gelové hmoty
Gely procházejí procesem přechodu sol-gel, která je funkcí teploty, složení, změny rozpouštědla a dalších externích parametrů. Pro stanovení solgel přechodu u opticky aktivních vzorků (např. želatiny) lze použít MCP s automatickým řízením teploty peltier, který umožňuje přesný krokový ohřev v blízkosti teploty přechodu.
➤ Med
MCP lze využít pro charakterizaci medu identifikací složení uhlovodíků. Rozdílná optická aktivita uhlovodíků v medu rovněž poskytuje informaci o jeho kvalitě. Dobrá kvalita medu je indikována malým obsahem sacharózy a vysokým obsahem glukózy/fruktózy.
➤ Parfémy
Při výrobě parfémů je pro stanovení čistoty cenných esenciálních olejů a kontrole a zajištění jejich konstantní kvality využíván kombinovaný systém refraktometrů Abbemat, hustoměrů DMA a polarimetrů MCP.
➤ Penicilin má specifickou rotaci 223°. Je možné pro měření použít MCP polarimetr, který má měřicí rozsah ±89.9°? Ano. ➤ Je možné měřit fruktózu se specifickou rotací -92°? Ano.
Postup měření? Specifická optická aktivita je charakteristická vlastnost opticky aktivní látky, zatímco optická aktivita je aktuálně naměřená hodnota určitého vzorku nebo roztoku. Naměřená optická aktivita závisí na počtu interakcí mezi molekulami a paprskem světla při jeho průchodu měřicí celou. Čím větší počet opticky aktivních molekul ovlivní procházející paprsek, tím více se rovina polarizovaného světla pootočí. Specifická rotace jako vlastnost dané látky je optická otáčivost pro určitý počet molekul.
Specifická optická aktivita je optická aktivita pro koncentraci 1g/100 ml a délku cely 100 mm (odtud přepočítávací faktor 100)
Tento “určitý počet” molekul, který ovlivňuje otočení roviny polarizovaného světla, je určen délkou cely (čím delší cela tím více interakcí) a koncentrací (čím vyšší koncentrace tím víice interakcí). Matematicky je vztah mezi naměřenou optickou aktivitou a specifickou optickou aktivitou popsán Biotovým zákonem:
Pro stanovení specifické optické otáčivosti lze použít kratších měřicích cel než 100 mm. Předdefinovaná metoda používá pro výpočet automaticky 100 mm.
kde α je optická aktivita, je specifická optická aktivita pro danou teplotu a vlnovou délku, je délka cely v mm, c je koncentrace v g/ml a 100 je přepočítávací faktor.
U penicillinu to znamená, že polarimetr je schopen detekovat již jeho malé koncentrace. Pro vyšší koncentrace, je možné zvolit kratší měřicí cely tak, aby byla naměřená hodnota v rozmezí ±89.9° (tím se rovněž zmenší spotřeba vzorku a zlepší přenos signálu).
Optická i specifická otáčivost jsou závislé na teplotě a vlnové délce. Typickými hodnotami jsou 20°C a 589,3 nm (jiné hodnoty teploty a vlnové délky lze použít v případě, že je MCP vybaven termostatem Peltier a příslušenstvím pro změnu vlnových délek.
Specifikace
MCP 200 Měřicí stupnice
MCP 300
MCP 500
°optické otáčivosti ; °optické otáčivosti (korigovaná na délku měřicí cely), °specifické otáčivosti, °specifické otáčivosti (korigovaná na délku měřicí cely), koncentrace v % (g/100 mL, g/L, g/100 cm3, kg/m3), ISS - mezinárodní cukerná stupnice (nekompenzovaná na teplotu), matematické funkce a uživatelské stupnice
Stupnie optické otáčivosti (při 589 nm) Rozsah měření
±89.9°
±89.9°
±89.9°
Rozlišení
0.001°
0.001°
0.0001°
Přesnost*
±0.005°
±0.003°
lepší než ±0.002°
Opakovatelnost
±0.002°
±0.002°
lepší než ±0.001°
Vlnové délky Zdroj Citlivost
589 nm a volitelně až osm vlnových délek. Standardní vlnové délky (365, 405, 436, 546, 578, 880 nm) a uživatelské vlnové délky dle požadavku. Wolfram-halogenová lampa, 6V, 20 W s průměrnou životností 2000 hod. do optické hustoty (OD) 4.0 měří vzorky s transmitancí nižší než 0,01%
Teplotní interface Senzor Přesnost** Řízení teploty Rozsah řízení teploty*** Rozhraní
PT 100 pro měření teploty vzorku ±0.2 °C
±0.1 °C
±0.03 °C
Peltier systém pro automatické řízení teploty v rozsahu 15°C až 45°C 20 °C a 25 °C (volitelně 10 °C až 45 °C)
10 °C až 45 °C
10 °C až 45 °C
4 USB, RS232, Ethernet, VGA, CAN bus, jednoduché připojení klávesnice, myši, tiskárny, čtečky cárových kódů a sítí
Mechanická data Rozměry
754 (d) x 392 (š) x 231 (v) mm (29.7 x 15.5 x 9.1 inches)
Hmotnost
32 kg
Napájení Zdroj
Přizpůsobitelný jakémukoliv napětí v rozsahu 100 až 240 VAC, 50/60 Hz
Příkon
100 VA
Příslušenství pro polarimetry: Měřicí cely Křemenné desky
Automatická identifikace měřicích cel od 2,5 mm do 200 mm Automatická identifikace křemenné desky v rozsahu od ±1° do ±85° optické otáčivosti
Upgrade options Automatické řízení teploty Peltier
standard
standard
standard
Bezdrátový ToolmasterTM
volitelně
standard
standard
FillingCheckTM
volitelně
volitelně
standard
Volitelné příslušenství pro výměnu až 6 vlnových délek
volitelně
volitelně
volitelně
* za fyzikálně standardních podmínek ** s peltier modulem a Toolmaster™ měřicí celou (50/100/200 mm) *** Řízení teploty při 10°C předpokládá fyzikálně standardní pdomínky.
Změna specifikace vyhrazena 01/14 D02IP014CZ-C
