aktuální informace z chemického průmyslu a laboratorní praxe – www.chemagazin.cz
3
ROČNÍK XXIII (2013)
TÉMA ČÍSLA
Vzduch, plyny, páry a aerosoly
Tvorba aerosolu pro prvkovou analýzu pomocí tepelného odpařování diodovým laserem Přísnější legislativa stupňuje požadavky na měření emisí těkavých organických látek
Analýza plynných směsí: chromatografická nebo hmotnostní separace? Technika počítání částic ve vzduchu Met One Sterilizace ethylenoxidem za pomoci suchoběžných vakuových systémů
www.linde-gas.cz www.linde-gas.sk
panel 190x130mm.indd 1
Fpage3-2013.indd 1
10.5.2013 13:10:43
30.5.2013 13:45:38
Nicolet CZ s.r.o. Specialisté na molekulovou spektroskopii Firma Nicolet CZ s.r.o. je úzce specializována na infračervenou a Ramanovu spektroskopii a dodává více než 20 typů analyzátorů od menších modelů přes specializované, až po náročné vědecké přístroje.
INFRAČERVENÁ ANALÝZA PLYNŮ: od ppb k procentům!
ANTARIS IGS – PRŮMYSLOVÝ ANALYZÁTOR PLYNŮ
Miran SapphIRe – PŘENOSNÝ ANALYZÁTOR PLYNŮ
Plynové analyzátory řady IRIS (Mid-IR DFG systémy) pro vysoce přesné analýzy obsahu skleníkových plynů Možností je také automatizace analýzy plynů ve formě uživatelsky volitelných sestav pro analýzu plynů (včetně analýzy obsahu kyslíku, množství celkových uhlovodíků, amoniaku, rtuti, chlorovodíku, sulfanu, oxidů síry, ozonu atd.).
Kontaktní adresa : Nicolet CZ s.r.o., Křelovická 970, 104 00 Praha 10 Tel./Fax: 272 768 569, 272 760 432 Mobil: 602 325 829, 603 554 788, 603 725 812 E-mail :
[email protected] WEB: http://www.nicoletcz.cz
Nicolet_3-2013.indd 11
28.5.2013 9:19:35
PURELAB Pulse… Optimální kvalita čištěné vody
Unikátní recirkulační design
Nový PURELAB Pulse byl navržen k produkci vysoce kvalitní čištěné vody s nízkými provozními náklady. Systém je vhodný pro širokou škálu laboratorních aplikací. Jediný elektrodeionizační systém, který recirkuluje vodu až k místu odběru tak, aby byla zajištěna optimální čistota vody.
Patentovaná EDI technologie
Kvalita vody splňuje nebo překračuje požadavky mezinárodních standardů pro vodu Typ II. Provoz a údržba systému jsou velmi jednoduché. Provoz systému je šetrný k životnímu prostředí.
Více informací získáte na: Telefon: +420 724 335 947 Email:
[email protected] Web: www.elgalabwater.com
Navštivte náš nový internetový obchod store.elgalabwater.com/cz ELGA_PULSE_A4_Portrait_AD_Template_CZ_rev1.indd 1
23.5.2013 9:33:40
MĚŘENÍ ROZPUŠTĚNÉHO KYSLÍKU SONDA URČENÁ PRO PIVOVARNICKÝ PRŮMYSL
JEDNODUCHÁ INSTALACE
VYSOKÁ SPOLEHLIVOST
SNADNÁ ÚDRŽBA
• Připojení Modbus, 4-20 mA, ECS • Rychlý start bez polarizace • Možnost laboratorní kalibrace
• Měření nezávislé na průtoku a koncentraci CO2 • Kompenzace CIP a dlouhodobá stabilita • Rychlá odezva
• Robustní průmyslový design • Vyměnitelný kryt s luminoforem • Automatická diagnostika senzoru
Navštivte naše webové stránky: www.chromservis.eu Výhradní zastoupení pro ČR a SR
CHROMSERVIS s.r.o.
CHROMSERVIS SK s.r.o.
Jakobiho 327 • 109 00 Praha 10 – Petrovice Telefon: (+420) 274 021 222 • Fax: 274 021 220 E-mail:
[email protected]
Nobelova 34 (areál VUCHT) • 831 02 Bratislava Telefon: (+421) 911 179 146, 911 181 098 E-mail:
[email protected]
obsah
Tvorba aerosolu pro prvkovou analýzu pomocí tepelného odpařování diodovým laserem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 FOLTYNOVÁ P., KANICKÝ V., PREISLER J.
Číslo 3, ročník XXIII (2013) Vol. XXIII (2013), 3 ISSN 1210 – 7409 Registrováno MK ČR E 11499 © CHEMAGAZÍN s.r.o., 1991–2013 Dvouměsíčník přinášející pravidelné informace o chemických výrobcích, technologiích, výsledcích výzkumu a vývoje, laboratorním vybavení a ekologii. Zasílaný zdarma v ČR a SR. Zařazený do Seznamu recenzovaných neimpaktovaných periodik vydávaných v ČR, v Chemical Abstract a dalších rešeršních databázích. Vydavatel: CHEMAGAZÍN s.r.o. Gorkého 2573, 530 02 Pardubice Tel.: 466 411 800, Fax: 466 414 161 E-mail:
[email protected] www.chemagazin.cz Šéfredaktor: Ing. Miloslav Rotrekl T: 466 411 800, 604 272 273 E-mail:
[email protected] Redakce, výroba, inzerce: Tomáš Rotrekl T: 603 211 803 E-mail:
[email protected] Odborná redakční rada: Mikulášek P., Taufer I., Kalenda P., Kalendová A., Ventura K., Žáková P., Černošek Z. (všichni Univerzita Pardubice), Kaláb J. (Unkas engineering), Antoš P. (VÚAnCh), Rotreklová D. Tiskne: Východočeská tiskárna, spol. s r.o., Sezemice. Dáno do tisku 28.5. 2013
Tepelné odpařování pomocí diodového laseru je nová technika tvorby aerosolu. Ve spojení s hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem umožňuje prvkovou analýzu v submikrolitrových objemech vzorků.
Analýza plynných směsí: chromatografická nebo hmotnostní separace?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Plaček L.
Slyšeli jste někdy o hmotnostních spektrometrech pro analýzu plynů bez předřazené separace? V současné době uvádí Thermo Scientific na trh nový autosampler TriPlus 300 pro headspace přípravu vzorku a nástřik na plynový chromatograf pomocí vyhřívané smyčky, který doplňuje dávkovač TriPlus RSH postavený na platformě PAL systémů.
Kompletní nabídka plynových chromatografů Shimadzu pro efektivní řešení analýz ve všech režimech, včetně ultrarychlých s hmotnostní detekcí. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Marek J.
Shimadzu rozšířil svoji nabídku v oblasti plynových chromatografů o nové přístroje GC-2010 Plus, GC-2025, GC Tracera a zároveň ji doplnil modelem QP-2010Ultra, QP-2010SE a TQ.
Přísnější legislativa stupňuje požadavky na měření emisí TOL . 14 Jenne D., Vášová P.
V zájmu dodržení neustále se zpřísňující legislativy a také v zájmu minimalizace finančních dopadů ztrát TOL z výrobních procesů je nutno průběžně inovovat metody pro detekci a analýzu průmyslových TOL.
Technika počítání částic ve vzduchu Met One. . . . . . . . . . . . . . . . 16 Kotaš R.
Představení techniky pro měření částic.
Sterilizace ethylenoxidem pomocí suchoběžných vakuových systémů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Papula M.
Suchoběžné vakuové čerpací systémy jsou ideálním řešením pro sterilizační procesy a jsou z hlediska celkových nákladů vynikající náhradou tradičních rotačních olejových vývěv.
Problematika přenosu tepla u deskových výměníků . . . . . . . . . . 34 Kubín M.
Na rozboru součinitele přestupu tepla, který je funkcí mnoha proměnných, je ukázána složitost celé problematiky. Součinitel přestupu tepla podstatným způsobem ovlivňuje velikost přenosu tepla. To má velký vliv na optimální využití deskového výměníku v technické praxi.
Distributor časopisu pro SR: INTERTEC s.r.o., ČSA 6, 974 01 Banská Bystrica, SK www.intertec.sk
inzertní seznam
Náklad: 3 400 výtisků Uzávěrky dalších vydání: 4/2013 – Pevné látky, nanomateriály (uzávěrka: 8. 7. 2013) 5/2013 – Biotechnologie a farmacie (uzávěrka: 30. 8. 2013) CHEMagazín – organizátor veletrhu LABOREXPO
LINDE – Technické plyny ........................ 1 NICOLET CZ – Analyzátory plynů.......... 2 veolia water – Systém na výrobu čisté vody................................................. 3 CHROMSERVIS – Měření rozpuštěného kyslíku...................................................... 4 PRAGOLAB – Plynový chromatograf .. 10 PRAGOLAB – Seminář ........................ 11 SHIMADZU – FTIR systémy.................. 13 DENWEL – Čítač částic ........................ 17 activeair – Vakuová technika .......... 20 D-EX – Měření a řízení procesních parametrů .............................................. 20
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Obsah_3-2013.indd 5
CHEMAGAZÍN – LABOREXPO 2013... 21 MErci – Automatické kontinuální odpařování............................................. 29 PARKER – Hybridní sušička ................ 29 chromspec – Suchá vývěva ............ 30 DOUBLEPOWER – Svítidla .................30 intertec – Dechové monitory............ 30 Veletrhy Brno – MSV 2013 .......... 47 merck – Systém pro stanovení biozátěže ............................................... 48
5
28.5.2013 12:04:38
Editorský sloupek
plynný úvodník Obdivuji se mnohým bloggerům, kteří jsou denně schopni zasvěceně glosovat všemožné události. Politická reprezentace sice soustavně poskytuje dostatek šťavnatých námětů, problém však nastává, když je třeba napsat něco smysluplného na jinak nepříliš poutavé téma. Během přípravy tohoto vydání, kdy se snažím podvědomě hledat slova dalšího úvodníku, mě proto zaujala zpráva o podpisu smlouvy na výstavbu nové „kyslíkárny“ mezi společností Linde Gas a Třineckými železárnami. Takže, mám námět.
o průměru tak čtyři metry a dvou menších kyslíkových, které byly mazány vodou, a kolem dvou dělicích věží, stále obalených silnou vrstvou bílé námrazy. Tak to si umím představit.Tady se jedná o technický pokrok, investici, která posune kvalitu výroby železa, jež se u nás bohudík ještě vyrábí, a nahradí tři jiné linky, které by stejně jely, ale s nižší efektivitou. Přiznám se, že pokaždé, když slyším o tom, že se u nás nestaví jenom supermarkety a peníze se někam „neodklánějí“, mám dobrý pocit.
V té zprávě se hovoří o lince společnosti Linde Gas na dělení vzduchu o výrobní kapacitě 1 000 tun kyslíku za den. Je to jistě pozoruhodná investice, nicméně není jediná, která u nás byla společností Linde Gas v posledních dvaceti letech postavena a o níž jsme psali. Upoutala mě tím, že si při tom člověk zase představí, jakou technologií se asi bude dělení vzduchu provádět. 1 000 tun kyslíku denně není maličkost a stačí si toto číslo převést na čistý objem zpracovaného vzduchu. V Synthesii jsem kdysi chodil na své pracoviště skrze kyslíkárnu z dvacátých let. Kolem úctyhodného škodováckého primárního vzduchového kompresoru s oběžným kolem
Tohle číslo CHEMAGAZÍNu je o plynech, parách, aerosolech a také o vakuu a „čtvrté formě hmoty“ – plasmě. Tudíž o plynech, jedné z forem hmoty, která je na rozdíl od ostatních většinou neviditelná a o kterou se zajímáme až tehdy, když někde bouchne plyn nebo dojde k nějakým únikům v chemičkách. Celkem jsme rezignovali na stále se zvyšující obsah NOxů ve výfukových plynech naftových automobilů, zvyšující se obsahu dusíku v českém pivu, nejsme si docela jistí úlohou civilizačního oxidu uhličitého na globální oteplování, ale jsme si zcela jistí, že se nám kyslíku ve městech moc nedostává. Plyn máme rádi, hlavně proto, že ho máme doma
a máme naději, že snad bude i levnější (čemuž sám nevěřím, protože sleva přece není nikdy zadarmo). Na tomto a jiných příkladech zacházení s plyny, v nichž se v tomto vydání zmiňujeme, je patrné, že technologie zpracování, přepravy a zacházení s plyny a jejími analogy není věc, kterou bychom měli jako chemici a analytici opomíjet. Již proto, že se dostáváme na další hranici poznání a technologických řešení, které nám dávají dost prostoru pro bádání, nalézání a aplikaci nových poznatků v analytické chemii a uspokojivého řešení náročných technologií, určených pro průmysl a energetiku. Asi neobjevíme nové nanoplyny, zatím máme dost starostí s odplyny, výfukovými plyny, bioplynem, břidlicovým plynem, nebo se budeme v laboratořích stále více setkávat s horkou, chladnou či indukčně vázanou plasmou ve vakuu, ale stále budeme jako žáci „žasnout nad neviditelným plynem“. Miloslav ROTREKL šéfredaktor
[email protected]
servis
VisiFerm™ DO B – spolehlivé měření kyslíku Měření kyslíku v pivovarnictví je důležité ve více fázích výrobního procesu – při fermentaci, filtraci a na plnírnách. Kyslík je potřebný pro správný růst kvasinek před tím, než se z mladiny stane fermentací pivo. Avšak na konci fermentace pivo obsahuje minimální množství kyslíku a je náchylné k oxidaci, která způsobuje zvětralou příchuť a zkracuje jeho životnost. Obr. – Elektrody VisiFerm DO B 120
a zjednodušuje údržbu. Arc sensor je vybavený integrovaným převodníkem zajišťujícím spolehlivé měření a přenos dat do řidicího systému. µ-převodník Arc je umístěný v hlavě senzoru a ukládá důležitá data senzoru včetně kalibrace a diagnostických informací. Navíc zjednodušuje kalibraci a údržbu. Bezdrátová komunikace nabízí monitorování, nastavení a kalibraci. K hlavním přednostem senzoru VisiFerm DO B patří: – rychlý náběh bez nutnosti polarizace, – spolehlivé měření na úrovni ppb, – měření nezávislé na průtoku o koncentraci CO2, – robustní design a jednoduchá údržba. Dodává CHROMSERVIS s.r.o., Praha. »»www.chromservis.cz
Elektroda VisiFerm DO B je konstruována k měření rozpuštěného kyslíku (DO) v pivovarech, zejména v průběhu fermentace, filtrace a na plnicích linkách. Nový optický sensor firmy Hamilton, VisiFerm DO B nabízí spolehlivé měření kyslíku až na úroveň ppb, rychlou odezvu a jednoduchou údržbu. Na rozdíl od běžných elektrochemických (ampérometrických) senzorů není měření závislé na průtoku a nevyžaduje čas potřebný pro polarizaci senzoru. Senzor vyniká jednoduchou údržbou a navíc odolává procedurám CIP (Cleaning In Place), kdy ne vždy je možné provádět kalibraci po každém CIP.
Agilent Technologies Inc. ode dneška nabízí poslední verzi svého software VnmrJ 4.0. pro zpracování dat z NMR spektroskopie, poskytující uživatelům ucelenou, intuitivní platformu, která rychleji generuje efektivněji a lépe ošetřená data.
Senzor VisiFerm DO B dodává Hamilton i s technologií Arc™, která zkvalitňuje měření
„Jsme potěšeni, že můžeme nabídnout poslední verzi vylepšeného vyhodnocování NMR
6
Edit_Servis_3-2013.indd 6
Agilent přichází s vylepšeným softwarE pro zpracování NMR dat
dat, která dovolují uživatelům na všech úrovních zručnosti získat metodu podle potřeby z vlastního měření a jejich analýzu.“ uvedla Regina Schuck, Ph.D., vice prezidentka a generální manažerka Research Products Division spol. Agilent. Program VnmrJ 4.0 snadno poskytuje lepší kvalitu spekter z každého měření u všech typů magnetů, sond a pracovních konzol, generací optimálních výsledků. Hlavními přínosy a klíčovými nástroji jsou: – adaptivní čas automatického nastavení času NMR měření tak, že každý experiment sejme potřebné informace, aniž by se musel nějak prodlužovat čas nezbytný pro měření pro účely výuky nebo výzkumu nových léčiv, kde je drahocenný čas a sdílené využití přístroje, – rozdílné vzorkovací metody dávají ostrá spektra při krátkém čase měření, maximalizující produktivitu ve farmacii i průmyslové chemii, – záložka BioPack Express jedním klikem nastavuje nejvíce používané postupy provádějící biologické experimenty a vytvářející ideální podmínky pro biologický výzkum, který náleží do NMR analýz, – procedura CRAFT (Complete Reduction to Amplitude Frequency Table) umožňuje převod spekter do tabulkového procesoru, kterým lze jednoduše automaticky kvantifikovat všechny signály v celém spektrálním rozsahu. CRAFT analýzu lze aplikovat na veškeré série spekter stejným způsobem, což je přínosné zejména pro vysoce náročné
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 9:29:39
servis
aplikace, jakými jsou např. metabolomika, potravinářský výzkum a kontrola kvality. Agilent poskytuje kompletní linii řešení v oblasti NMR pro výzkumné i komerční aplikace, které vedou k analýze malých i velkých molekul. Spektroskopické NMR systémy Agilent jsou modulární, rozsahem i velikostí přizpůsobené řadě použití. Společnost je dodává do mnoha průmyslových odvětví, včetně chemie, farmacie, potravinářství a metabolomiky. »»www.agilent.com
Nová generace bezpečných přepínačů rozvodů kapalného dusíku Americký výrobce přesné techniky pro laboratorní rozvody plynů CONCOA, uvedl na trh nový přepínač rozvodu plynů pro laboratorní aplikace CryoWiz™. Nový přepínač je ideální pro náročné aplikace, jakými jsou skladování vzorků v ochranné atmosféře nebo kryokomory, do kterých je třeba neustále přivádět kapalný dusík při stabilní teplotě. Nové zařízení CryoWiz™ má chráněný algoritmus, přesné senzory tlaku a teploty a dynamický bypass „horkého plynu“ k udržování nastavené teploty při maximální účinnosti spotřeby plynu. Obsluze nabízí provoz jednak jako „keep-full“ nebo „on-demand“, které vyhovují specifickým potřebám. Rozvodna CryoWiz dokáže eliminovat náhlé poklesy tlaku v případech, kdy se snížila koncentrace kyslíku v chlazených zónách tím, že eliminuje teplotní špičky a upozorňuje na nízkou hladinu kapalného plynu v mrazničce. Je schopna určit, kdy jde dodávka plynu naplno a udržovat ji na nákladově přijatelné úrovni. Obr. – Rozvodna kapalných plynů pro laboratoře CryoWiz™
Plynový provozní chromatograf s novým ovládacím panelem a přídavnou pecí Společnost Siemens nabízí pro své provozní plynové chromatografy Maxum edition II novou modulární pec a současně nový ovládací panel s barevným displejem. V nabídce je malá modulární pec schopná pojmout jeden analytický modul i její rozměrnější verze pro instalaci jednoho kombinovaného nebo dvou malých modulů. Použití modulárního uspořádání prodlužuje průměrnou dobu provozuschopnosti plynového chromatografu při současném snížení nákladů na jeho provoz a údržbu. Nový ovládací panel s barevným dotykovým displejem s úhlopříčkou 10“ výrazně usnadňuje práci s chromatografem. Panel je zpětně kompatibilní, a lze jím tedy dodatečně vybavit i starší přístroje. Zdokonalené operátorské rozhraní Výrazně zdokonalené grafické operátorské rozhraní umožňuje přístroj ovládat prostřednictvím intuitivního menu. Obsluha chromatografu Maxum edition II je tudíž - zejména pokud jde o rutinní úlohy - jednoduchá a přehledná. Uživatelé například mohou mnohem snáze vkládat údaje ve velkých dialogových oknech a všechny často používané funkce jsou přímo přístupné prostřednictvím dodatečných navigačních bodů na displeji. Na dotykovém displeji lze také snadno editovat výsledné chromatogramy. Nový způsob ovládání vychází ze struktur menu známých z předchozích displejů s černobílým zobrazením, takže operátorům se zkušeností s dosavadními přístroji Maxum edition II nezpůsobuje přechod na novou verzi při ovládání žádné problémy. Uživatel může při použití nového ovládacího panelu také řídit bez jakéhokoliv omezení všechny analyzátory zapojené v síti, stejně jako dříve. Dotykový displej je certifikován k použití v prostředí s nebezpečím výbuchu podle standardů CSA Div. I a ATEX Zone 1. Obr. – Provozní plynový chromatograf Siemens Maxum edition II
Pro zajištění bezpečnosti a spolehlivosti provozu může být jednotka integrována s vnějším monitorem kyslíku a výpustným přetlakovým ventilem. CryoWiz™ má také indikativní lokální zvukový a světelný alarm, který může být integrován do dálkového řídicího systému budovy. Jednotka má vestavěnou paměť s kapacitou pro 24 kb událostí, bateriovou zálohu a lze ji objednávat s dálkovou kontrolou dodávky kapalného plynu a zasílání stavových emailů webovým připojením. S ohledem na úsporu cenného místa v laboratoři je CryoWiz™ umístěn v uzavřené rozvodnici s tepelně izolovaným vysoce průtočným přepínacím mechanizmem, kterým lze dodávat zkapalněný plyn až do osmi mrazniček. »»www.concoa.com
Nejmenší modulárně uspořádaná chromatografická jednotka obsahuje malou isotermickou pec, která pojme právě jeden chromatografický analytický modul. Mimoto jsou dostupné sestavy s jednou větší analytickou komorou určenou k instalaci současně dvou samostatných modulů nebo jednoho dvojitého kombinovaného modulu. V jednom přístroji lze současně kombinovat analytické komory obou velikostí. »»www.facebook.com/SiemensCZ
Bezpečná svítidla do nebezpečných prostorů Svítidla TNAML, určená pro využití v prostorech s nebezpečím výbuchu (Zóny 1&2, 21&22), jsou špičkovým řešením norské společnosti Technor, s maximálním zaměřením na kvalitu provedení, použitých komponent a bezproblémový provoz. Díky využití těch nejkvalitnějších komponent je celková „cena vlastnictví a provozu“ svítidel, uvažovaná pro jejich životnost, výrazně nižší než obvykle. Použití odrazných ploch zajišťuje potřebu nižšího počtu svítidel než u ostatních řešení. Obr. – Svítidla Technor TNAML
Svítidla TNAML jsou v provozu například v ropných rafinérských provozech, na zaoceánských lodích a v širokém spektru podniků chemického průmyslu. Svítidla lze přizpůsobit široké škále potřeb jednotlivých instalací, například dvojitou rozvodnou skříňkou pro zapojení do série nebo funkcí odloženého startu nouzového bateriového osvětlení pro aplikace bez přítomnosti obsluhy, díky tomu lze zajistit maximální kapacitu baterií po příjezdu pracovníků obsluhy. Svítidla TNAML je možno uzpůsobit také potřebám potravinářské výroby a výroby léčiv a standardu HACCP. Mezi výhody patří: – IP 68, bez údržbová (pouze vizuální kontrola), – hermeticky uzavřeno na dobu životnosti, – instalujte a zapomeňte,
Rychlá výměna modulárních pecí Druhou hlavní inovací od uvedení plynových chromatografů Maxum edition II značky Siemens na trh jsou modulární pece. Rozšiřují dosavadní konfigurace pro analýzu plynných vzorků o verze s výměnnými analytickými moduly. Modulární konstrukce umožňuje analytické moduly snadno a rychle vyměnit po uvolnění jediného přídržného šroubku – chromatograf je tak během několika málo minut
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Edit_Servis_3-2013.indd 7
schopen dalšího použití. Pro uživatele to znamená delší průměrnou dobu provozuschopnosti chromatografu, a tím i celého sledovaného výrobního procesu, při současném snížení nákladů na údržbu.
– 10 let záruka, – 84 000 hodin provozní životnosti, – testováno na odolnost proti vibracím (detailní zpráva k dispozici), – světelně-technický návrh zdarma, – volitelně LED nouzový modul. Na český trh dodává společnost doublepower!! s.r.o., Praha. »»www.doublepower.cz
7
28.5.2013 9:29:40
Editorský sloupek
Wilden® zvyšuje bezpečnost svých tandemových membránových pneumatických čerpadel při čerpání silně agresivních kyselin Wilden®, přední světový výrobce pneumatických membránových čerpadel, uvádí na trh inovovanou řadu dvojčinných membránových čerpadel s pneumatickým pohonem (air-operated double-diaphragm (AODD) Advanced™ Series Plastic AODD Pumps. Mají zvýšenou ochranu obsluhy proti agresivním kyselinám při jejich čerpání v chemických provozech. Čerpadla, která mají čerpat látky jako je kys. dusičná, fluorovodík, kys. chlorovodíková a fosforečná nebo peroxid vodíku, musí být opatřena robustními ucpávkami. Naproti tomu čerpadla Advanced Series Plastic AODD Pumps žádnou ucpávku z konstrukčních důvodů nemusí mít, takže odpadá nebezpečí jejího poškození a úniku nebo úkapů velmi škodlivých a agresivních látek do pracovního prostředí. Jsou navíc opatřeny šroubovacími přírubami a kompaktní konstrukcí pístu a membrány z jednoho kusu, což dále eliminuje potenciální místo úniku. Obr. – Wilden’s Advanced™ Series Plastic pump
Celoplastová čerpadla řady Advanced™ Series Plastic pumps jsou nabízena v provedení PVDF a PFA s elastomery Buna-N®, Neoprene, EPDM, Viton®, Wil-Flex™, Saniflex™, PU a PTFE podle potřeby. Jejich přírubové spoje zajišťují plnou průchodnost i při změnách potrubní trasy a jsou dodávány v DN od 6 mm do 76 mm (1/4” až 3”) se schopností čerpat sypké látky od světlosti 12,7 mm (1/2”). Mají maximální výkon 784 l/min (207 gpm). Tyto vylepšené pumpy také představují nejmodernější Pro-Flo X™ air distribution system (ADS) podle Efficiency Management System (EMS™), který umožňuje obsluze volit aktuální čerpací parametry podle výrobních požadavků nebo velikosti čerpadla. »»www.psgdover.com/en/chemicalmicrositehome nebo www.wildenpump.com »» »» »» »»
INTERPHEX 2013: Čerpadla Quattroflow™ na jedno použití pro citlivé biologické kapaliny
Edit_Servis_3-2013.indd 8
Obr. – Saniflo® Hygienic Series Metal AODD pump (foto: Wilden)
Quattroflow™, přední značka objemových kvartérních membránových čerpadel fy Almatec® Maschinenbau GmbH, bude mimo jiné představena také ve dnech 23.–25. 4. 2013 na letošním farmaceutickém veletrhu INTERPHEX 2013 v New Yorku. Její membránová čerpadla šetrná k biologickým vzorkům jsou určena pro kritické farmaceutické a biotech operace. Obr. – Objemové kvartérní membránové čerpadlo Quattroflow™ (Foto: Almatec)
Zabudování jednorázových čerpadel do souboru pro čerpání biologických kapalin se stává přijatelnou alternativou pro zpracovatele, protože jim pomáhají optimalizovat co nejrychlejší dodávky konečných produktů na trh. K dispozici jsou jednorázové vyměnitelné smáčené pracovní hlavy čerpadel, které jsou výhodné v případě, že je třeba maximalizovat pracovní operace a šetřit čas, náklady a nároky na údržbu potřebné na výměnu čerpacích hlav mezi dvěma šaržemi. Jednorázové membránové čerpací hlavy jsou ideální tam, kde není možné použít klasické nerezové materiály u bezucpávkových technologií kvartérních pístových membránových systémů s excentrickým talířem na hnací hřídeli. Čerpadla Quattroflow slouží především v kritických aplikacích ve farmacii a biofarmacii, které vyžadují vysokou těsnost, čistotu a čistitelnost. Jsou známa především u dopravy médií citlivých na střihové namáhání vodných roztoků a bioproduktů (krev, enzymy apod.) a jsou schopna skutečně spolehlivě a efektivně zajistit bezpečnost citlivých produktů. Čerpadla Quattroflow mají veškeré smáčené části hlavy vyrobeny z EPDM, membránu z EPDM/PP. Řada jednorázových čerpadel má čtyři typy – QF150, QF1200, QF4400, QF5050 a QF20K pro výkon 1–20 000 L/h. »»www.quattroflow.com
INTERPHEX 2013: Wilden® uvede na trh hygienickou řadu čerpadel Saniflo® Přední světový výrobce membránových čerpadel, americká firma Wilden®, představí na
8
letošním veletrhu Interphex 2013 novou nabídku pneumatických dvojčinných membránových čerpadel (AODD) vhodných pro bio a farma provozy.
S ohledem na požadavky biotechnologických a farmaceutických producentů Wilden obrátil svou pozornost na vývoj nových typů čerpadel, splňujících požadavky těchto odvětví a vyvinul řadu membránových vzduchem poháněných čerpadel Saniflo® Hygienic Series Metal AODD pump. Čerpadla Saniflo byla vyvinuta striktně podle pravidel hygienického procesu čištění a provozu. Mají přímoprůtočnou konstrukci, dovolující dopravu kusových pevných látek a jiných provozních médií při zachování hygienických pravidel. Čerpadla Saniflo mají speciální revoluční rozvod vzduchu Pro-Flo X™ Air-Distribution System (ADS), který nabízí provozní pružnost díky svému systému Efficiency Management System (EMS™). Umožňuje každému čerpadlu dodávat jen tolik vzduchu, kolik mu přidělí nadřazený řídicí systém EMS. Čerpadla Saniflo mají omezený střižný efekt, jsou samonasávací, mohou být provozována „na sucho“ a samočinně se odstaví při závadě membrány. Nabízejí řadu postupů od CIP nebo COP sanitace po snadnou údržbu a obsluhu. Wilden Saniflo membránová pneučerpadla vyhovují standardům FDA, USDA, 3A, EHEDG a ATEX. Jsou k dispozici ve čtyřech velikostech PN od 2 do 76 mm v provedení 316L oceli pro průtok do 918 l/min a mohou dopravovat kusy pevných látek o průměru do 76 mm. Mají volitelné napojení v DIN spojkách, SMS a tri-clamp podle požadavků. »»www.wildenpump.com
čerpadla Biotech Quattroflow™ QF-150 partnerem pro Bio-RAD Quattroflow™, přední značka objemových čtyřčinných membránových čerpadel fy Almatec®, byla nedávno předváděna na BioProcess™ International Conference & Exhibition (BPI), která se konala 8.-11. 10. 2012 ve Rhode Island Convention Center, Providence, RI. Na této akci byl Quatroflow partnerem Bio-Rad Laboratories, Inc., Hercules, CA, předním dodavatelem technologií a vybavení pro chromatografii do life-science výzkumných center, do klinické biochemie a biofarmaceutických separačních technik. V popředí zájmu na BPI byl chromatografický proces skid 00 společnosti BioRad. Ten
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 9:29:41
servis
představuje první průmyslový kompaktní skid (separační souprava vybavená pro farmaceutické nebo biofarnaceutické účely) navržený pro poloprovozní separace, optimalizovaná pro validované clean room prostory a výrobní časy. Technolog si může vybrat mezi předprogramovaným nebo ručně ovládaným procesem všech funkcí skidu při použití wifi tabletu PC na platformě SCADA. V kombinaci s chromatografickou stanicí se zjednodušuje příprava kolon počínaje plněním stacionární fáze, přes pakování až po odpakování a čištění kolony pro všechny separační funkce processu skid00. To umožňuje uživateli tyto procesy kompletně automatizovat a získávat reprodukovatelné a přenositelné výsledky. Více o skid 00 naleznete na www.bio-rad.com/process. Obr. – Skid 00 process fy BioRad s čerpadlem Quattroflow QF-150
Klíčovým prvkem chromatografického systému fy BioRad je čerpadlo Quattroflow QF-150 Series Biotech Pump. Čerpadlo QF-150 je pro tyto aplikace velmi vhodné, protože dodává systému unikátní možnosti a je ideálním řešením pro chromatografické purifikační procesy díky plynulému řízenému čerpání s nízkými pulzy a výhodným rozsahem čerpání, potřebným pro různé a velmi odlišné průtoky podle použitých průměrů kolon. Čerpadla Quattroflow mají 4 písty s excentrickým ústředním pohonem a membránami. Vyznačují se nízkým střihem a jsou velmi ohleduplná k biologickým materiálům, jako je krev a její deriváty nebo biologické roztoky. “Být partnerem respektovaného inovátora, jakým je BioRad, a jeho účast na BPI je pro nás příležitostí ukázat standardní schopnosti čerpadel Quattroflow QF-150 v oblasti biofarmaceutických purifikačních procesů,” uvedl Wallace Wittkoff, Hygienic Market Director-Americas skupiny PSG. “Ty představují kritické a citlivé operace a ukazují možnosti efektivního nasazení čerpadel QF-150 v chromatografických systémech.” Čerpadla QF-150 dávají průtoky 1-150 l/hod při max. přetlaku 6 bar a teplotách od 80 do 130 °C. Průměr nerezové čerpací komory je 70 mm a je opatřená EPDM ventily a membránami. QF-150 má certifikáty 3.1B, CFR FDA and USP Class VI. »»www.quattroflow.com
Nová technika optické mikroskopie pro molekulární biologii Paříž 16.5. 2012 – Vědci z Pasteurova insti-
tutu a CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique) sestavili nový optický mikroskop, který kombinuje dvě známé zobrazovací techniky pro pozorování molekulárních systémů bez vlivu na jejich biologické funkce v rozlišení 10x lepším než u tradičních mikroskopů. Použitím tohoto postupu byli schopni rozeznat virus AIDS a jeho capsidy (obsahující genom HIV) včetně buněk v měřítku 30 nm poprvé při světle. Tento nový postup představuje důležitý pokrok v molekulární biologii, který otevírá dveře do méně invazivní a více precizní analýzy patogenních mikroorganizmů, přítomných v lidských buňkách. Tato studie je již publikována v elektronickém vydání PNAS. To má význam pro vědce, kteří potřebují pozorovat patogenní mikroorganizmy v buněčném prostředí hostitele, aby mohli definovat interakce mezi hostitelem a patogenem vyvolávajícím virální infekce. Optická mikroskopie, kombinovaná s fluorescenčním značením (třeba jako GFP proteiny a protilátky navázané na syntetické fluorofory), umožňuje ukázat specifické buněčné struktury včetně proteinů. Avšak tento postup je limitován jeho nízkou rozlišovací schopností, jíž lze dosáhnout jen pomocí určitých buněčných a molekulárních struktur v měřítku 200–300 nm. Nejvíce patogenních virů má daleko menší rozměry. Tudíž je pro lepší srozumitelnost a definování vnitřních struktur virů nezbytné získat preciznější zobrazovací techniky. Studie koordinovaná Dr. Christophe Zimmerem [1] (Institut Pasteur/CNRS), ve spolupráci s Dr. Nathalie Arhel [2] v laboratoři vedené Dr. Pierre Charneauem [3] (Institut Pasteur/ CNRS) dokázala, že spojení dvou starších zobrazovacích technik pomáhá získat unikátní zobrazení molekulárních složek HIV-1 capsidů v rozlišení 10x lepším než u tradiční mikroskopie. Tento nový postup používá super rozlišovací zobrazení a FlAsH labeling a nemá vliv na schopnost vlastní virové replikace. To představuje hlavní přinos pro studie v molekulární biologii, umožňující vizualizaci mikrobiálních komplexů v měřítku 30 nm bez ovlivnění jejich funkčnosti. Nově vyvinutý přístup kombinuje super-rozlišovací PALM zobrazení a fluorescentní FlAsH labeling. PALM zobrazení se opírá o seskupení tisíců málo rozlišených obrázků, z nichž každý zabírá jen několik fluoreskujících molekul. Molekulární pozice jsou zpracovány počítačem s vysokou přesností a kompilovány do jednoho obrázku s vysokým rozlišením. FlAsH labeling zahrnuje vložení 6-amino-acid peptidu do vybraného proteinu. Vazba FlAsH fluoroforu na peptid generuje fluorescentní signál, a tím umožňuje vizualizaci proteinu. Poprvé vědci zkombinovali tyto dvě metody, aby získali obrázky molekulárních struktur fixovaných nebo živých buněk s vysokým rozlišením. Tato nová metoda pomohla vědcům pozorovat virus AIDS a lokalizovat jeho capsidy v lidských buňkách v měřítku 30 nm. Capsidy jsou kuželovité struktury, které obsahují HIV genom. Tyto struktury se musí obnažit, aby se virální genom mohl integrovat do genomu hostitele. Avšak dlouho se vedla diskuze o době tohoto procesu. Podle převažujících názorů se capsidy rozpojují hned po infekci hostitelovy buňky a tudíž mezibuněčný transport viru do buněčného jádra hostitele nehraje důležitou roli. Nicméně výsledky, které získali vědci Pasteurova ústavu a CNRS, ukazují, že řada capsid zůstává nedotčena do té
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Edit_Servis_3-2013.indd 9
doby, než vnikne virus do jádra, což potvrzuje a opravňuje dřívější studie založené na elektronové mikroskopii. Tudíž mohou capsidy hrát důležitější roli, než obecně se soudilo o replikačním cyklu HIV. Vývoj nového přístupu k optické mikroskopii vědců Pasteurova institutu a CNRS nabízí jedinečné perspektivy pro molekulární biologii. Tato nová zobrazovací technika se může stát klíčovým nástrojem při studiu řady mikrobiálních komplexů a jejich interakcí s buňkami hostitele na molekulární úrovni. Tato neinvazivní technika dovoluje pozorovat proteiny bez jejich poškození nebo provádění změn na jejich biologických funcích. Navíc tato technika může eventuálně umožnit analýzy mikroorganizmů v několikananometrovém rozlišení, a tudíž zajišťuje přechod od mikroskopie k „nanoskopii“ a další kroky jsou již dílem vědecké komunity, jejího dalšího vývoje a jejích aplikací při studiu dalších patogenních organizmů. Obr. – Optická rekonstrukce HIV morfologie v super-rozlišení. Kontrastní, konvenční mikroskopie (rozlišení ~200–300 nm) nemůže odhalit detaily struktury capsidy (horní obrázek). Průměrná distribuce integrace enzymů, jak jej zobrazuje FlAsH-PALM (dolní panel). Vysoká rozlišovací schopnost této techniky (~30 nm) dovoluje obnovit charakteristickou vejčitou slupku capsidy. (© Institut Pasteur)
Poznámky: [1] Dr Christophe Zimmer, Head of the Computational Imaging & Modeling Group (Institut Pasteur); CNRS URA 2582 [2] Dr Nathalie Arhel, Molecular Virology and Vaccinology Unit (Institut Pasteur); CNRS URA 3015 [3] Pr Pierre Charneau, Head of the Molecular Virology and Vaccinology Unit (Institut Pasteur); CNRS URA 3015 Reference: Super resolution imaging of HIV in infected cells with FlAsH-PALM– online Electronic Edition of PNAS – May 14, 2012. Mickaël Lelek1, Francesca Di Nunzio2, Ricardo Henriques1, Pierre Charneau2, Nathalie Arhel2, Christophe Zimmer1. 1. Institut Pasteur, Computational Imaging & Modeling Group (Groupe Imagerie et Modélisation); CNRS URA 2582; 25 rue du Docteur Roux, 75015 Paris, France. 2. Institut Pasteur, Molecular Virology and Vaccinology Unit (unité Virologie moléculaire et Vaccinologie); CNRS URA 3015; 28 rue du Docteur Roux, 75015 Paris, France. »»www.pasteur.fr, www.cnrs.fr
Bio-Rad uvedl na trh Release of Version 9.5 svého KnowItAll® Spectroscopy 9
28.5.2013 9:29:43
Editorský sloupek
Software s řadou nových funkcí Hercules, CA, USA, 2.8.2012 – Bio-Rad Laboratories, Inc., globální výrobce a distributor produktů pro zdravotnický výzkum a klinickou diagnostiku, oznámil, že uvedl na trh nové verze některých databází a verzi 9.5 software KnowItAll®. „Značné množství spektrálních dat, které byly přidány do nové verze, je pokračováním závazku fy Bio-Rad tvořit nové a platné databáze spekter,“ uvedl Gregory M. Banik, Ph.D., General Manager, Bio-Rad Informatics a dodal: „Věříme, že naši uživatelé budou spokojeni také s řadou významných zlepšení, které byly udělány na KnowItAll.“ Informační systém KnowItAll® je plně integrovatelný balík software, který představuje mnohostranný vědecko-výzkumný nástroj, včetně stavby a managementu databáze, hledání, analýzu, sestavování struktur a reportování čehokoliv pomocí jednoduchých uživatelských interface. Bio-Rad nabízí specializované edice svého systému KnowItAll®, specificky orientovaného na spektroskopii a další oblasti výzkumu. Nová verze 9.5 zahrnuje následující vylepšení: Spectral Search – nyní nabízí lepší schopnost vizualizace výsledků ze simultánních vyhledávání z mnoha analytických technik a možnost ukázky dokonce více hledaných detailních parametrů a vložení do reportu.
Rekordní teploty a sucho se negativně projevilo na úrodě a výrobě drůbeže, díky všem souvislostem přirozeně snižujícím příjem krmiv ve spojitosti s výkyvy teplot. Pro drůbežáře je teplotní stres faktor, který lze kontrolovat, ale hrozivější je zvyšování a kolísání ceny přísad do krmiva. Cena obilí se opět blíží k 8 $/ bushel a ceny ostatních součástí krmiv také raketově stoupají. V posledních letech se stalo běžným a ustáleným kolísání cen přísad, čímž se výroba drůbeže a masa stávala čím dál riskantnější. Situace vyčerpala kapitál některých společností a ohrožuje přežití menších a méně zdravých. Specialisté na výživu a vědci, podílející se na komplexu problematiky nutriční dostupnosti a používání enzymů pro ovlivnění zažívání, obracejí svou pozornost na vyšší výkonnost přístrojů. Na zmíněných akcích hovořili o NIR dva přední vědci, Dr. Cécile Gady z francouzské společnosti Adisseo, France, a S. F. (Sarge) Bilgili z Auburn University, Alabama (USA). Dr. Bilgili popsal práci na vývoji kalibrace aminokyselin. Dr. Gady ilustroval korelaci a kontrasty mezi NIR kalibracemi. V jejich práci a nedávné literatuře vědci nepoužívali mnoho různých značek NIR, jejichž spektra dostatečného rozsahu a statistika kalibrace v čase je nezbytná pro získání nejlepších výsledků. »»www.brukeroptics.com
Mixture Analysis – nyní nabízí možnost výběru algoritmu a schopnost vložit/vyjmout známé komponenty pro zlepšení výsledků. Spectral Viewing – nyní zahrnuje různá zvětšování zón spektrální osy-x, spektrální preview, schopnost výpočtu spektrálního „průměru“, derivativní spektra a lepší zacházení s reflektantními spektry. Macros – rozšířenou schopnost tvoření maker v analytické technice. Structure Drawing – nový nástroj pro klopení molekulových fragmentů a dodatečně podporované formáty. KnowItAll AnyWare (online prohlížeč vyhledávacího interface) – lepší vyhledávací rychlost a vylepšení interface. »»www.knowitall.com/literature
Drůbežáři a krmiváři obracejí kvůli zvyšování nutriční hodnoty krmiv pozornost k NIR spektrometrům firmy Bruker 26.6.2012 – Na letošním setkání amerických drůbežářských odborníků se ukázal velký zájem o poslední vědecké výzkumy v oblasti výživy drůbeže. Při obou setkáních se projevil v oblasti zlepšení biologické dostupnosti a využívání krmivové výživy. Přístroje Bruker Optics byly citovány v řadě prezentací a zároveň byly i vystavovány nové mlýny na krmiva Tango a Matrix F pro určené pro inline měření a real-time řízení výroby krmiv.
10
Edit_Servis_3-2013.indd 10
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 9:29:43
servis
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Edit_Servis_3-2013.indd 11
11
28.5.2013 9:29:43
Editorský sloupek
12
Edit_Servis_3-2013.indd 12
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 9:29:43
atomová spektrometrie
Tvorba aerosolu pro prvkovou analýzu pomocí tepelného odpařování diodovým laserem FOLTYNOVÁ P., KANICKÝ V., PREISLER J. CEITEC MU/Ústav chemie, PřF Masarykova Univerzita, Brno,
[email protected] Tepelné odpařování pomocí diodového laseru (diode laser thermal vaporization, DLTV) je nová technika tvorby aerosolu. Ve spojení s hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem (inductively-coupled plasma mass spectrometry, ICP MS) umožňuje prvkovou analýzu v submikrolitrových objemech vzorků. Principem je nanesení vzorků o definovaném objemu na substrát s látkou absorbující při vlnové délce emise diodového laseru. Působením infračerveného laserového záření dochází k pyrolýze/hoření substrátu se vzorkem a k tvorbě suchého aerosolu. Byl sestrojen prototyp nízkonákladového zařízení pro DLTV a jeho použitelnost byla ověřena na stanovení obsahu olova v neupravované plné krvi. Ekonomicky nenáročná metoda je alternativou běžně používaných metod zavádění vzorků do indukčně vázaného plazmatu s výhodami jednoduché přípravy, archivování a přepravy vzorků, minimální spotřeby vzorku a krátké doby analýzy.
Atomová spektrometrie v analytické chemii Metody atomové spektrometrie nacházejí široké uplatnění v analytické chemii, patří sem optické metody založené na schopnosti atomů za určitého stavu emitovat nebo absorbovat elektromagnetické záření specifické pro daný prvek a anorganická hmotnostní spektrometrie, která využívá skutečnost, že elektricky nabité částice lze pomocí elektrického a/nebo magnetického pole oddělit a poté detekovat. V běžné praxi se nejčastěji využívá atomová absorpční/ emisní spektrometrie (AAS/AES), atomová fluorescenční spektrometrie (AFS) a hmotnostní spektrometrie (MS). Pro použití těchto technik je nutné převedení stanovovaných prvků analyzovaného vzorku do stavu volných atomů a v případě anorganické hmotnostní spektrometrie je potřeba tyto atomy také ionizovat. Atomizace, respektive ionizace, probíhá v tzv. budicím zdroji a právě podle použitého budicího zdroje se tyto techniky dále rozlišují. Běžným, rutinně používaným budicím zdrojem v atomové a hmotnostní spektrometrii je indukčně vázané plazma (ICP).[1, 2] Plazma vzniká v proudu plynu za atmosférického tlaku v plazmové hlavici, což je zpravidla soustava koncentricky uspořádaných trubic vyrobených z křemenného skla umístěná v indukční cívce, do které je dodávaná energie z vysokofrekvenčního generátoru. Teplota plazmatu je v řádu 10 000 K. V hlavici proudí tři toky pracovního plynu: vnější plazmový plyn (Ar) mezi vnější a střední trubicí, střední plazmový plyn (Ar) proudící mezi střední a vnitřní trubicí a sloužící k izolování plazmatu od střední trubice a nosný plyn (Ar nebo směs Ar a He), jenž prochází středem plazmatu a vytváří v něm analytický kanál. Do tohoto proudu nosného plynu je před vstupem do plazmatu vnášen vzorek ve formě aerosolu. Dochází zde k desolvataci aerosolu vzorku, atomizaci většiny molekul, excitaci a ionizaci atomů. Zavádění vzorku do plazmatu a tvorba aerosolu ze vzorku je jedna z nejkritičtějších částí metody.
Tvorba aerosolu pro metody atomové spektrometrie V současnosti existuje velké množství technik tvorby aerosolu pro kapalné i tuhé vzorky a suspenze. Pro zavádění kapalných vzorků ve formě aerosolu do plazmatu či plamene jsou nejčastěji využívány zmlžovače, které jsou zpravidla poměrně levné, ale mají některou z nectností, jako je velmi malá účinnost zmlžování, nespektrální interference, velká spotřeba vzorku nebo náchylnost k rozbití. V současné době existují již typy vysokoúčinné a nízkoprůtokové, ale ty jsou vzhledem ke svým malým rozměrům náchylné k ucpávání a jejich cena je v porovnání s běžnými zmlžovači vysoká. Zmlžovače jsou využívány také k tvorbě aerosolu z kapalných vzorků pro budicí zdroj plamen (plamenová atomová emisní nebo absorpční spektrometrie – FAES/FAAS a atomová fluorescenční spektrometrie – AFS) i pro indukčně vázané plazma s hmotnostní či atomovou emisní spektrometrií (ICP MS/AES). Pro tvorbu aerosolu z malých množství kapalných vzorků (~ µl), suspenzí nebo práškových materiálů lze využít elektrotermického vypařování (ETV ICP MS/AES).
8
DLTV.indd 8
Tato technika je ovšem zatížena nestejnoměrným odpařováním prvků ze vzorku a matricovými efekty. Pro tvorbu aerosolu z pevných vzorků je možné využívat pulsní laser. Jedná se o tzv. laserovou ablaci (LA), která je používána především ve spojení s ICP MS/ AES.[3, 4] Výhodou této techniky je minimální nebo žádná příprava vzorků, zkrácení doby analýzy, eliminace agresivních chemikálií a minimalizace nebezpečných odpadů. Dále se snižuje zředění vzorku a zmenšuje se riziko kontaminace a ztrát těkavých prvků. LA ICP MS je běžně využívána pro lokální mikroanalýzu nebo pro zjištění složení pevných vzorků, jako jsou keramika, oceli, slitiny a skla. LA ICP MS byla také použita pro analýzu kapalných vzorků ve formě vyschlé kapky nanesené na vhodném nosiči (dried-droplet analysis). Pro LA ICP MS jsou využívány komerční ablační systémy, většinou konstruované s pulsním laserem, ablační celou, posuvným stolkem pro pohyb vzorku a kamerou umožňující sledovat průběh ablace, jsou ovšem dosti nákladné jak na pořízení tak na provoz.
Analýza biologických vzorků Obecně je ICP MS velmi citlivá, selektivní metoda s širokým dynamickým rozsahem. Je vhodná pro stanovení kovů i některých nekovů při koncentracích s mezí detekce až pod 1 ppt. Stanovení těchto prvků v biologických tekutinách, jako je například krev, je však limitováno kontaminací a nečistotami během procesu přípravy vzorku jako je extrakce, zřeďování nebo mikrovlnný rozklad. Dalším omezujícím faktorem stanovení prvků v biologických a klinických vzorcích většiny analytických metod včetně ICP MS je přítomnost složité matrice lišící se vzorek od vzorku a nízká koncentrace stanovovaného prvku znemožňující ředění vzorků. Analytické metody používané pro stanovení koncentrace kovů v biologických vzorcích zahrnují ETAAS, AFS/AAS s generováním hydridů, voltametrické techniky a hmotnostní spektrometrii nebo optickou emisní spektrometrii s indukčně vázaným plazmatem. Tyto metody obvykle vyžadují odebrání až několika mililitrů vzorku od pacienta, a to kvůli nutnosti další přípravy vzorku (mineralizace, ředění, rozklad), který musí být po odebrání okamžitě vhodně upraven a skladován při velmi nízké teplotě. V posledních letech je k analýze biologických tekutin také využíváno nového přístupu a to nanesení biologické tekutiny na více či méně speciálně upravený papír. Analýza takového vzorku je provedena pomocí ETAAS nebo LA ICP MS. Žádná nebo jen minimální úprava vzorku a jeho minimální spotřeba vede k velké úspoře nákladů a času. Vzorky nanesené na papíře jsou navíc bez zvláštních skladovacích podmínek stabilní až šest měsíců.
Tepelné odpařování diodovým laserem (DLTV) Nedávno jsme představili novou techniku tvorby aerosolu z kapalných vzorků pro atomovou spektrometrii, tepelné odpařování diodovým laserem (DLTV).[5] Principem je působení paprsku diodového laseru na submikrolitrové množství kapalného vzorku nanesené na nosič se substrátem a absorbérem. Dochází k pohlcení CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 9:36:51
atomová spektrometrie
energie laserového záření absorbérem a při dostatečném výkonu laseru také k pyrolýze/hoření substrátu a tím ke vzniku aerosolu vzorku. Vzniklý aerosol je pak veden nosným plynem do ICP MS. Dosud používané laserové techniky atomové spektrometrie využívají k tvorbě aerosolu fyzikální děje – ablaci, přičemž energie laserového pulsu je absorbována vzorkem. K ablaci je třeba energie cca mJ/puls, k čemuž je zapotřebí nákladného laseru, např. frekvenčně násobeného laseru Nd:YAG. Při DLTV je oproti tomu využit kontinuální diodový laser, který je díky velkému rozmachu polovodičového průmyslu levný a dostupný v široké škále vlnových délek a výkonů. Přídavný absorbér je zvolen tak, aby dokázal absorbovat energii použitého laserového záření. Mohou jím být např. barviva absorbující v blízké infračervené a viditelné oblasti, k nimž patří i barviva běžně používaná v komerčních tiskárnách, cyaniny, indoly, dienylideny, rhodaminy, fluoresceiny, kumariny aj. Substrátem je látka, která podléhá hoření a/nebo pyrolýze vyvolané působením laserového paprsku. V případě papíru je nosič zároveň substrátem.
disperze aerosolu i doby vymývání cely oproti běžně používané komerční ablační cele. Optimalizována byla rychlost pohybu laseru (0,7 mm/s), poloha a zaostření laseru (vzdálenost mezi vzorkem a laserem 2,5 cm, zaostření 1 mm nad vzorek). Obr. 1 – Prototyp zařízení pro DLTV
Experimentální uspořádání Bylo studováno několik uspořádání s různými absorbéry (barviva absorbující v infračervené oblasti), nosiči (sklo, Al, papír) a substráty (barviva, papír). Barviva byla nanesena na hliníkový, skleněný či papírový nosič o rozměrech 50x27 mm. V případě papíru mohla být použita běžná inkoustová tiskárna k jeho potištění černým inkoustem, který plnil funkci absorbéru, ve formě obdélníků nebo čtverců (např. 1x1 mm). Vzorky standardního roztoku kovů o objemu 200 nl byly poté nanášeny mikropipetou. Odpařování bylo prováděno v komerčním ablačním systému (UP 213, New Wave Research, Inc., Fremont, CA, USA) vybaveném pohyblivou ablační celou (model Supercell, New Wave Research, Inc.); pulsní laser Nd:YAG byl vypnut. K ablačnímu systému byl vyroben držák k diodovému laseru (model RLD808-300-3, Roithner LaserTechnik, Rakousko), jehož výkon byl 300 mW a vlnová délka emise 808 nm. Vzniklý aerosol byl veden nosným plynem (He, 1 l/min) do ICP MS (model 7500CE, Agilent Technologies, Inc., Santa Clara, CA, USA). Proud argonu (0,6 l/min) byl přimícháván k nosnému plynu za výstupem z ablační cely. U všech variant byla sledována intenzita signálu, hodnoty pozadí a šumu. Jako nejvhodnější se ukázala varianta papíru s natištěným černým inkoustem, jehož příprava byla navíc nejjednodušší a jehož rozměry lze snadno upravit podle velikosti cely. Tato varianta byla používána pro všechna další měření.
Jednoduché zařízení pro DLTV Všechny výše popsané experimenty byly provedeny v komerční ablační cele vybavené diodovým laserem místo pulsního laseru, jenž je součástí komerčního ablačního systému. Jako náhrada nákladného komerčního ablačního systému byl navržen a vyroben prototyp jednoduchého systému vhodného pro DLTV, viz obr. 1. Prototyp se skládá z běžně dostupné mikropumpy, diodového laseru s výkonem 1,2 W při vlnové délce 808 nm (model RLD808-1200-5, Roithner LaserTechnik), kohoutů a skleněné trubičky (délka 17 cm, vnitřní průměr 4 mm), do které se vkládá papírový proužek (100x3 mm) s 24 vzorky. Mikropumpa, na které je umístěn držák s diodovým laserem, slouží jako translační stolek zajišťující rovnoměrný lineární pohyb laserového paprsku podél skleněné trubičky. Skleněná trubička představující celu má vnitřní objem 7,2 cm3. Komerčně dostupné ablační cely mají minimálně dvakrát větší vnitřní objem a jsou obvykle cylindrického tvaru, což často způsobuje pomalé vymývání cely, neuniformní průtok He v cele a recirkulaci aerosolu, což přispívá ke zvýšení disperze aerosolu. Byla provedena analýza vzorků nanesených na předtištěném papíru a to jak v prototypu, tak v komerční ablační cele. Intenzita signálu byla pro obě měření shodná; vymývání komerční ablační cely (čas od vypnutí laseru po pokles signálu na základní linii) trvalo 2,2 s, zatímco prototypu pouze 1,2 s. Poměr výšky k šířce píku byl v případě prototypu více než čtyřikrát větší než v případě komerční ablační cely. Z těchto výsledků vyplývá, že použití prototypu nezpůsobuje ztrátu aerosolu; redukce objemu cely navíc vede k významnému snížení CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
DLTV.indd 9
Stanovení olova v krvi Technika DLTV je určena pro laboratoře analyzující kovy v kapalných vzorcích. Je možné ji využít v laboratořích nemocnic pro analýzu olova nebo jiných kovů v lidské krvi, moči a dalších biologických tekutinách, v laboratořích průmyslových podniků pro stanovení těžkých kovů ve vodách a v potravinářských laboratořích pro stanovení toxických kovů v potravinách. Jednoduchá příprava vzorku (smočení předtištěného papíru do vzorku nebo nanesení mikropipetou) umožňuje nanášet vzorky mimo centrální laboratoř, např. v ordinacích lékařů, v terénu, v rozvojových zemích bez nutnosti odborného personálu a jednoduše v obálce poslat do laboratoře. Příkladem aplikace může být stanovení olova v lidské krvi. Jako vzorek byl použit standard plné krve s certifikovaným obsahem olova 46 ± 5 µg/l (BCR-634, Sigma-Aldrich, Czech Republic). Byl připraven kalibrační set (2 a 20 pg Pb po třech opakováních) s třemi místy pro vzorek na předtištěném proužku filtračního papíru o rozměrech 60x3 mm. Pro eliminaci vlivu možných matricových efektů byla použita metoda přídavku standardu tak, že 300-nl kapky neupravené krve byly naneseny mikropipetou na všechna místa v kalibračním setu, viz obr. 2. Analýza takto připraveného vzorku ukázala koncentraci olova 49 ±9 µg/l, což je ve velmi dobré shodě s certifikovaným obsahem. Analýza jednoho vzorku krve ve třech opakováních trvala cca 1,5 minuty a nebyly nutné žádné úpravy vzorku. Obr. 2 – Stanovení olova v krvi. Fotografie znázorňuje proužek papíru s nanesenými vzorky krve a standardními přídavky pro kalibraci, nad ní je časový průběh signálu ICP MS získaný při laserovém skenu
Dokončení na další straně
9
28.5.2013 9:36:53
atomová spektrometrie
Shrnutí Prototyp nového zařízení využívající techniky tvorby aerosolu DLTV kombinuje přednosti běžně používaných zavádění vzorků pro ICP MS – zmlžovačů (použití pro kapalné vzorky a nízká cena) a laserové ablace používané zvláště pro pevné vzorky (archivování, minimální nebo žádná příprava vzorku) při zachování vysoké citlivosti. Prototyp zařízení pro DLTV je vyroben z přístrojů a pomůcek běžně dostupných v analytické laboratoři a je oproti současným komerčním ablačním celám velmi levný a konstrukčně jednoduchý. Místo pulsního laseru používaného pro laserovou ablaci je využit kontinuální diodový laser s cca o tři řády nižší cenou. Používáním nové techniky zavádění vzorků DLTV lze zlevnit, zkrátit a zjednodušit stanovení kovů v kapalných vzorcích, jako je krev, moč, kontaminované vody apod. Poděkování: Autoři děkují za finanční podporu Grantové agentuře ČR (P206/12/0538) a projektu „CEITEC – středoevropský technologický institut“ (CZ.1.05/1.1.00/02.0068) z Evropského fondu regionálního rozvoje.
Literatura [1] Machát Jiří, Niedobová Eva, Studýnková Jitka, Otruba Vítězslav, Kanický Viktor: Optická emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem v analýze biologických materiálů. 12. spektroskopická konference, Sborník abstrakt příspěvků, Praha: VŠCHT Praha, 2003. [2] Nelms Simon, Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry Handbook, Blackwell Pub., 2005.
[3] Kanický Viktor, Mermet Jean-Michel: Analýza pevných vzorků laserovou ablací s optickou emisní spektrometrií v indukčně vázaném plazmatu (LA-ICP-AES). Proceedings of the XIIIth Seminar on Atomic Spectrochemistry. 1st ed. Košice (Slovakia): Slovak Spectroscopic Society; Štroffek Publishing, 1996. [4] Mokgalaka N.S., Gardea-Torresdey J.L.: Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry: Principles and applications. Applied Spectroscopy Reviews 41, 2006, 131–150. [5] Foltynová Pavla, Kanický Viktor., Preisler Jan.: Diode laser thermal vaporization inductively coupled plasma mass spectrometry, Analytical Chemistry 84, 2012, 2268–2274.
Abstract AEROSOL GENERATION FOR ELEMENTAL ANALYSIS USING DIODE LASER THERMAL VAPORIZATION Summary: Diode laser thermal vaporization (DLTV) is a novel technique for aerosol generation. In combination with inductively-coupled plasma mass spectrometry (ICP MS) it allows elemental analysis of sample in submicroliter volume. The principle is sample deposition of a defined volume on a substrate with an additive absorbing light at the wavelength of employed diode laser. Infrared laser light causes pyrolysis/burning of the substrate with the sample and generation of dry aerosol. A low-cost prototype system for DLTV was constructed and its applicability has been proved on determination of lead in whole blood without any pretreatment. The economical method is an alternative to conventional sample introduction methods to inductively coupled plasma with advantages of easy sample preparation, archiving and transportation, minimal sample consumption and short analysis time. Keywords: diode laser, mass spectrometry, sample introduction, analysis of biological samples, lead in blood
První a jediný Modulární plynový chromatograf Nový plynový chromatograf Thermo Scientific TRACE řady 1300 má nejflexibilnější GC platformu na trhu • uživatelsky výměnné nástřikové a detektorové moduly • snadná implementace existujících metod • Chromeleon™ CDS propracovaný software
www.pragolab.cz 10
DLTV.indd 10
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 9:36:56
analytická instrumentace
Analýza plynných směsí: chromatografická nebo hmotnostní separace? Pokud opomineme specifické senzory a optické detektory, jsem si jist, že tuto otázku máte již dávno vyřešenu a chromatografie pro Vás byla a je jasná volba. Slyšeli jste však někdy o hmotnostních spektrometrech pro analýzu plynů bez předřazené separace? V současné době přichází na trh zajímavý stolní hmotnostní spektrometr, ale nepředbíhejme. Thermo Scientific, jak jsme si již zvykli, nás nenechává vydechnout a produkuje jednu technickou novinku za druhou. Nový autosampler TriPlus 300 pro headspace přípravu vzorku a nástřik na plynový chromatograf pomocí vyhřívané smyčky skvěle doplňuje dávkovač TriPlus RSH postavený na platformě PAL systémů (Prepare And Load). Zůstává jen na uživateli, jakou cestu přípravy vzorku si zvolí při analýze parní fáze či ze vzorku uvolněného plynu.
kombinace FID, TCD a ECD). Ale nešla by taková aparatura nahradit jednodušším a účinnějším systémem, kdy se celá směs bez chromatografické separace podrobí hmotnostní analýze (tedy analýze pomocí hmotnostní spektrometrie)? Ano, lze! Je tu novinka – stolní hmotnostní spektrometr Prima BT od společnosti Thermo Scientific pro analýzu plynných směsí!
mický lineární rozsah 10 ppb až 100 %, tak hlavně přesnost stanovení, která (vyjádřeno standardní směrodatnou odchylkou) dosahuje řádu tisícin molárních procent daných analytů ve směsi. Obr. 5 – Schéma skenujícího magnetického sektorového analyzátoru Prima BT
Obr. 3 – Systém nástřikového a přepínacích ventilů pro plynový chromatograf Trace 1310
Obr. 4 – Stolní hmotnostní spektrometr Prima BT pro analýzu plynů
Obr. 1 – Nový autosampler TriPlus 300 (vlevo) pro headspace přípravu vzorku a dávkování pro plynový chromatograf Trace 1310
Všimněte si analýzy na obr. 6., kde je demonstrována extrémní přesnost stanovení O2/CO2 s jasnými trendy. Na Nobelovu cenu za důkaz fotosyntézy to zřejmě nebude, avšak na vážné úvahy o pořízení tohoto stroje již ano! Prima BT od Thermo Scientific je tu pro Vás! Obr. 6 – Analýza běžného vzduchu se zaměřením na kyslík (modrá křivka) a oxid uhličitý (červená křivka) pomocí spektrometru Prima BT
Obr. 2 – Autosampler TriPlus RSH s možností nástřiku headspace, kapalných extraktů či SPME; systém disponuje volbou automatické výměny stříkačky, intenzivní třepačkou, čtečkou čarového kódu apod.
Výrobce se od počátku své existence pyšnil špičkovými sektorovými analyzátory s excelentní detekcí (Farraday detektor) a tuto technologii použil i zde. Připojeno může být až 16 analyzovaných plynů spolu se šesti kalibračními směsmi, jejichž vstup do iontového zdroje spektrometru je multiplexován. Ohromnou devízou tohoto zařízení je jak rychlost analýzy v řádu vteřin, dyna-
Lukáš Plaček, Pragolab s.r.o.,
[email protected]
Seminář: Hmotnostní spektrometrie se mění – Praha, Dorint Hotel Don Giovanni, 18. 6. 2013 – 9:30–13.00 dopolední program
Pro analýzu permanentní plynné směsi se nejčastěji volí nástřikový ventil se smyčkou. Ne vždy stačí pro separaci jedna kolona, a proto se tento systém doplňuje dalšími ventily – přepínacími, které „pošlou“ nerozdělenou část směsi na další kolonu. Samozřejmě, toto není nic zvláštního i přes to, že v tomto zařízení musí být implementováno více typů detektorů (nejčastěji CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Pragolab_Plaček.indd 11
Úvod, novinky z ASMS 2013 – P. Verner Transforming Orbitrap MS – M. Oppermann Metabolomika a metabolitové profilování v klinice – D. Friedecký Změny v oblasti MS s trojitým kvadrupólem – M. Godula Comparison of quantitative performance of Q Exactive HRMS and triple quadrupole for analysis of ilicit drugs in wastewater – G. Fedorova Q Exactive – spolehlivá identifikace a kvantifikace – J. Pól 13:00–14:00 oběd / 14:00–15:30 odpolední program Speciační analýza – spojení separačních technik GC, LC, IC s novým ICP-MS iCAP-Q – L. Plaček, P. Janderka TSQ 8000 pesticides analyzer – L. Plaček Procesní hmotnostní spektrometry – L. Plaček
Registrace na bezplatný seminář: www.spectronex.cz
11
28.5.2013 9:36:10
analytická instrumentace
kompletní nabídka plynových chromatografů Shimadzu pro efektivní řešení analýz ve všech režimech, včetně ultrarychlých s hmotnostní detekcí Shimadzu, jeden z vedoucích světových výrobců analytické instrumentace, rozšířil svoji nabídku v oblasti plynových chromatografů o nové přístroje GC-2010 Plus, GC-2025, GC Tracera a zároveň doplnil modelem QP-2010Ultra, QP-2010SE a TQ 8030 sortiment hmotnostních spektrometrů. Při konstrukci nových modelů chromatografů i hmotnostních spektrometrů je pozornost firmy zaměřena především na tvorbu přístrojů umožňujcích přesné, vysoce reprodukovatelné a co nejrychlejší analytické postupy s velmi nízkými detekčními limity. Nová instrumentace Shimadzu je určena k pokrytí všech nároků moderních laboratoří včetně ultrastopových analýz, a to současně při jednoduché obsluze, finančně nenáročném provozu a snadné údržbě. Úspěšný model GC-2010, jenž byl vyvinut jako vlajková loď firemní flotily plynových chromatografů Shimadzu, nastavil ve výše jmenovaných ohledech velmi vysoko laťku pro svého nástupce, jímž je nyní model GC-2010 Plus. Využití pokročilých techologií a uplatnění několika nových patentů umožnilo posunout vlastnosti modelu GC-2010 Plus na absolutní špičku. A například i díky speciálně konstruovanému systému regulace toku plynů AFC (Advanced Flow Technology) může nyní Shimadzu nabídnout uživatelům plynový chromatograf kombinující nejvyšší separační účinnost i citlivost detekce s vysokou produktivitou a úsporou času nutného pro analýzy. Avšak snaha o neustálé zlepšování a zjednodušení postupů analytických metod vyžaduje od výrobců instrumentace nabídku nejen základních přístrojů, ale především vynucuje rychlý rozvoj doplňkových zařízení – automatických dávkovačů, robotů pro zpracování vzorků a dalších „periferních částí“ laboratorních systémů. Jedním z příspěvků firmy Shimadzu do této kategorie výrobků je nový head space autosampler HS-20 na obrázku č. 1 zobrazený v kombinaci s modelem GC-2010Plus. Má rozsah temperování vzorků až do 300 °C, velmi přesnou elektronickou regulaci toku a tlaku plynů, inertnost všech cest přicházejících do kontaktu se vzorkem, precizní smyčkový dávkovač a patentovaný způsob transportu vialek do vyhřívaného inkubačního bloku – zaručující vysokou reprodukovatelnost teplot. Celkové kvalitní provedení autosampleru HS-20 je důvodem dosahovaných excelentních parametrů. Dle volby uživatele lze na-
12
Shimadzu_3-2013.indd 12
bídnout verzi HS-20 v provední základním nebo s elektronickou kryofokusací. Velkou předností je přímé vedení analytů do kolony bez rozmývání průchodem nástřikovou jednotkou (injektorem). Lze dosahovat velmi příznivých detekčních limitů a bez problémů pracovat v oblastech ultra stopových analýz s „klasickými detektory“ i hmotnostní detekcí MS či MS/MS. Obr. 1 – Nový automatický headspace dávkovač HS-20
Trend zkracování a zjednodušování postupů přípravy vzorků, stoupající počet komponent sledovaných při jednotlivých analýzách, požadavek rychlého určení jejich identity a současně i jejich přesné kvantifikace vede uživatele k částečnému odklonu od tradičních selektivních detektorů (ECD, NPD, FPD, ...) a vzůstající oblibě detekce hmotnostními spektrometry. Zde přichází aktuálně Shimadzu s nejvyšším trumfem na poli trojitých kvadrupolů, jaký si může uživatel ve své laboratoři přát! Nový velmi rychle skenující trojitý kvadrupol nabízený v sestavě GCMS-TQ8030 (obr. 2) splňuje veškerá kriteria daná pro moderní analytický přístroj zmiňovaná v úvodu tohoto textu. Obr. 2 – Ultrarychlý trojitý kvadrupol s vysokou citlivostí GCMS-TQ 8030
Nově vyvinutá technologie velmi rychlého a účinného sběru a zpracování MS signálu uváděná firmou pod zkratkou ASSP™ (Advanced Scan Speed Protocol) umožňuje nejnovějším jednoduchým kvadrupolovým modelům QP-2010Ultra a QP-2010SE, i trojitému kvadrupolu TQ 8030, pracovat s rychlostí skenování až 20 000 u/sec bez ztráty citlivosti detekce. Samozřejmostí je velmi rychlé střídání režimů SCAN/SIM, označované někdy za simultánní SCAN/
SIM, čímž je umožněno i u velmi rychlých separací (FAST GC) dosažení obou cílů v jedné analýze – analýzy kvalitativní i kvantitativní. Vzhledem k unikátnímu řešení středního kvadrupolu v systému TQ-8030, který je proveden ve formě oktapolu, je zajištěna kompatibilita i s nejrychlejšími separacemi, včetně vícerozměrné komprehensivní (GCxGC). Maximální rychlost přechodů MRM je více než 600 MRM/sec! A citlivost je i při vysokých rychlostech nedotčena, zůstává na absolutní špičce současné světové nabídky. Zde platí ono staré známé rčení „Nutno vidět!“, a není nic snazšího, než si při vážném zájmu dohodnout proměření vlastních vzorků. Zcela pochopitelně nestačí u moderních plynových chromatografů a hmotnostních detektorů jen vysoká citlivost, rychlost, spolehlivost, snadnost použití, atd. Vhodnou vlasností je též jistá „flexibilita“, možnost daná uživateli pro okamžité či následné modifikace dle aktuálních potřeb. Jedním z příkladů může být zapojení dvou paralelních kolon do GC-MS sestavy, jež je u modelů QP-2010Ultra i TQ 8030 umožněno konstrukčním řešením efektivně fungujících vakuových čerpacích systémů, které zaručují stabilní hluboké vakuum i při přívodu nosného plynu z dvou kolon současně nebo i při použití vodíku, jako levnější alternativy stále dražšího helia! Modifikace systému pro použití dvou paralelních kolon je velmi jednoduchá, instalace druhé injektorové jednotky a zapojení kolon do GC-MS inteface (obr. 3). A ještě mnoho dalších možností, včetně kombinací MS a ostatních detektorů, přepínání toků pro zpětný proplach kolon (zrychlení analýz „odříznutím“ nezajímavých analytů s vyšší retencí než mají sledované komponenty), vícedimenzionální sestavy, a třeba i „on-line“ kombinace kapalinového a plynového chromatografu, poskytují nyní plynové chromatografy Shimadzu. Obr. 3 – Duální zapojení pro GCMS a GCMSMS TQ-8030
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:12:04
analytická instrumentace
Ale obraťme od hmotnostní detekce pozornost jinam. Ne vždy je nutno či vhodno pomýšlet při plánování experimentů jen na hmotnostní spektrometry. Stále jsou aplikační obory, kde ochotně a s výhodou užíváme starší osvědčené metody detekce. Jedním z takových případů je například analýza směsí permanentních plynů a lehkých uhlovodíků, případně doplněná potřebou stanovení vodních par. A jistě každý najde dost podobných příkladů. Jak postupovat při volbě instrumentace? Klasickou bývá kombinace detektoru tepelné vodivosti (katharometru, TCD) a plameno – ionizačního (FID), případně s methanizérem, a většinou stále s použitím náplňových kolon pro účinnou a robustní separaci, často s jejich automatickým přepínáním. V novějším provedení s kolonami kapilárními ale zde bývá, obzvláště při použití kolon kapilárních, limitujícím faktorem nedostatečná citlivost detektorů TCD, i když mají provedení mikro a jinak optimalizovaná. Velkým příslibem těmto aplikačním směrům je nyní firmou Shimadzu nabízená novinka pod obchoním názvem „Tracera“! Jaký zázrak se pod tímto označením skrývá?! Jak vidno na obrázku 4, jsme na prvý pohled zklamáni! Ano, Tracera je „obyčejný GC-2010Plus“ ovšem pod povrchem skrývající zcela nový detektor BID-2010Plus. A to je něco zcela jiného než kombinace TCD/FID.
Obr. 5 – Schéma plazmového univerzálního detektoru BID-2010
A co na závěr? Snad jen ono již zde zmíněné „Nutno vidět !“. A to lze z části i na web stránkách www.shimadzu.cz, kde naleznete mnoho dalších informací, které se do tohoto příspěvku nevešly. Ing. Jan Marek, Shimadzu GmbH, org. složka,
[email protected]
Obr. 6 – Analýza plynů z lithiové baterie – určení míry stárnutí baterií
Shimadzu_Chemicke_Listy
26.08.2008
11:52 Uhr
Seite 1
Obr. 4 – Plynový chromatograf pro stopové analýzy „Tracera“ vybavený univerzálním detektorem BID-2010 Plus
Jedná se o ve spolupráci s významným univerzitním pracovištěm nově vyvinutý, velmi citlivý, rychle se ustalující a dlouhodobě stabilní ionizační detektor využívající plazmu s energií 17,7 eV. Díky tomu je dána schopnost ionizovat převážnou většinu analytů – čili jest to detektor „univerzální“. A navíc, jeho citlivost je přibližně 100x vyšší než u TCD a 2x vyšší než u FID! Jednoduché schéma konstrukce detektoru BID-2010Plus vidíte na obrázku č. 5 a jednu z možných aplikací na obrázku č. 6. CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Shimadzu_3-2013.indd 13
13
28.5.2013 10:12:09
analytická instrumentace Shimadzu_Chemicke_Listy
14
Shimadzu_3-2013.indd 14
26.08.2008
11:52 Uhr
Seite 1
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:12:11
plynné standardy
Přísnější legislativa stupňuje požadavky na měření emisí TOL Těkavé organické látky – TOL (z anglického Volatile Organic Compounds – VOC) jsou látky početné, různorodé, všudypřítomné, vznikající převážně v průmyslové výrobě, přestože se vyskytují i ve volné přírodě například uvolňováním z pryskyřice jehličnatých stromů. Riziko spojené s průmyslovými TOL je komplikované tím, že nebezpečné koncentrace jsou obvykle velmi malé a způsobované zdravotní problémy se kumulují a projevují se postupně. Existují různé definice TOL vydané státními úřady, výzkumnými či vzdělávacími pracovišti nebo zástupci průmyslových odvětví. Například Agentura EPA (United States Environmental Protection Agency) definuje TOL jako jakoukoliv sloučeninu uhlíku, kromě oxidu uhelnatého, oxidu uhličitého, kyseliny uhličité, karbidů nebo uhličitanů kovů a uhličitanu amonného, který se účastní atmosférických fotochemických reakcí. Evropská unie popisuje TOL jako jakoukoliv organickou látku, která má počáteční bod varu menší nebo roven 250 °C měřený při standardním tlaku 101,3 kPa a která může poškodit zrak nebo sluch. Legislativa ČR upravuje TOL zákonem č. 201/2012 Sb. O ochraně ovzduší. Těkavou organickou látkou se rozumí jakákoli organická sloučenina nebo směs organických sloučenin, s výjimkou methanu, která při teplotě 20 °C má tlak par 0,01 kPa nebo více nebo má odpovídající těkavost za konkrétních podmínek jejího použití. Pro účely tohoto článku jsou TOL charakterizovány jako sloučeniny uhlíku s bodem varu menším nebo stejným jako n-dodekan (C12H26), 216,2 °C.
Nové výzvy V zájmu dodržení neustále se zpřísňující legislativy a také v zájmu minimalizace finančních dopadů ztrát TOL z výrobních procesů je nutno průběžně inovovat metody pro detekci a analýzu průmyslových TOL.
Nepříznivé účinky na zdraví Je obecně známo, že TOL mohou způsobit vážné nepříznivé účinky na lidské zdraví v několika oblastech, které zahrnují podráždění smyslových orgánů, záněty tkání, anafylaktický šok a toxické nervové reakce. Několik TOL může rovněž narušit normální funkci centrálního nervového systému, způsobovat bolesti hlavy, únavu, malátnost a neklid. Výzkumy ukazují, že alkoholy, aromatické uhlovodíky a aldehydy mají potenciál k podráždění sliznic a horního dýchacího traktu. Několik TOL je navíc prokazatelně karcinogenních nebo potenciálně karcinogenních, například benzen, trichloretylen a formaldehyd. „Je znepokojující skutečností, že jsme účinkům TOL vystavováni každodenně – během řízení automobilu, při práci v kanceláři nebo dokonce i když jen odpočíváme doma“, říká Mike Hayes z oddělení environmentálních a kalibračních plynů Linde Gas USA. „Téměř při každé aktivitě se můžeme dostat do kontaktu s TOL. Díky současné vzduchotěsné konstrukci budov je ve skutečnosti koncentrace TOL větší uvnitř než vně budovy. Na téma kvality ovzduší uvnitř budov (Indore Air Quality – IAQ) existuje mnoho výzkumů, z Japonska pochází pro tento jev výstižný pojem „syndrom nezdravých budov“ (Sick Building Syndrome – SBS).“
Vývoj nového plynného kalibračního standardu „Rostoucí požadavky na přesnou identifikaci a kvantifikaci TOL v našem vnějším i vnitřním prostředí vzbudily poptávku výzkumných pracovníků po vícesložkových kalibračních plynech s nízkou koncentrací složek“, pokračuje Hayes. „Proces přípravy nového plynného kalibračního standardu pro TOL zahrnuje několik kroků. Nejdříve je nutno zjistit, zda je
požadovaná sloučenina komerčně dostupná v relativně vysoké čistotě. Občas zjistíme, že požadovaná sloučenina komerčně dostupná není, ale dodá nám ji přímo zákazník.“ Laboratorní technici začínají proces přípravy nového plynného standardu určením bezpečnostních rizik spojených s prací se sloučeninou, stejně jako s novým kalibračním plynem – a to v zájmu nastavení příslušných bezpečnostních postupů pro pracovníky výzkumné laboratoře. Dalším krokem je přezkoumání tlaku par sloučeniny pro posouzení, jestli bude možné vyrobit plynný standard v tlakové lahvi pod plným tlakem v požadované koncentraci. Je nutno určit takovou kombinaci koncentrace a tlaku, která umožní přípravu standardu. Pokud je to nezbytné, ve spolupráci se zákazníkem se přistoupí ke snížení tlaku (objemu) nebo koncentrace anebo se sníží zároveň tlak i koncentrace. „Za předpokladu, že získáme potřebnou sloučeninu a postihneme všechna zdravotní a bezpečnostní rizika, přikročíme k volbě typu tlakové lahve a lahvového ventilu“, vysvětluje Hayes. „Pro výrobu lahví existuje několik materiálů, které se dále liší zpracováním, stejně jako několik druhů lahvových ventilů. Lahve mohou být vyrobeny z hliníku, oceli, nerezové oceli a dalších materiálů. Lahvové ventily pro speciální plyny jsou obvykle vyrobeny z nerezové oceli nebo mosazi. Tyto tradiční materiály se navíc upravují procesem povlakování, který napomáhá zvýšit stabilitu plynné směsi. Pokud dále vezmete v úvahu několik různých metod přípravy lahví, vznikne potenciálně velké množství kombinací typů lahví, jejich přípravy a vhodných lahvových ventilů, které je třeba posoudit a vybrat takovou kombinaci, která zajistí potřebnou stabilitu plynného standardu.“
Obr. 1 – Vyhodnocování analýzy na plynovém chromatografu
Rostoucí regulace vyvolává přísnější požadavky na měření; vyhodnocují se nové sloučeniny, laboratoře analyzující kvalitu ovzduší jsou neustále konfrontovány s novými výzvami. Nacházejí se pod tlakem na rozšíření rozsahu měření i kvalifikace. Nové technologie analýzy kvality ovzduší vyžadují kalibrační plynné směsi nové generace. „Se zvyšujícím se povědomím o potenciálně negativních zdravotních následcích vlivem znečištěného ovzduší vzrůstá význam i požadavky kladené na kalibrační standardy s nízkým obsahem měřených složek a zajištěnou návazností“, uvádí Stephen Harrison, globální manažer pro speciální plyny a zařízení Linde Gas.
14
Linde_čl.indd 14
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:18:43
plynné standardy
Příprava kalibračního standardu Jako surovinu pro kalibrační standard TOL Linde Gas používá komerčně dostupný produkt nejvyšší čistoty. Téměř všechny kalibrační standardy TOL jsou připravovány ve směsi s dusíkem. Vysoce čistý kapalný dusík se odebere ze zásobníku, odpaří, stlačí a projde několika stupni čištění, teprve potom se použije jako standard. Výsledná čistota dusíku je obvykle 99,99999 %; dusík je zbaven veškerých příměsí, které by reagovaly ve směsi s TOL nebo jinak ovlivnily analýzu, běžně ale obsahuje určité množství jiného inertního plynu – argonu. Obr. 2 – Dávkování vzorku do plynového chromatografu
vzorkovnicí projde určené množství plynu, průtok se uzavře. Vzorkovnice se zahřeje a odpařený vzorek se nadávkuje do plynového chromatografu.
Návaznost Pro některé TOL již existují referenční standardy národních metrologických institucí, nicméně pro velkou část sloučenin standardy vytvořené nejsou. Pro zajištění návaznosti složek, pro které neexistují národní standardy, se využívají gravimetrické techniky s využitím řady interních referenčních materiálů laboratoří Linde Gas.
Stabilita Stabilita plynných směsí se určuje pomocí statistických metod; její hodnota může být ovlivněna koncentrací složek, chemickou reaktivitou různých komponent a také nečistotami v surovinách, kde je nezbytné minimalizovat zvláště obsah vlhkosti a kyslíku. Materiál, ze kterého je vyrobena tlaková lahev, její čištění, sušení a pasivační proces, jsou rovněž důležitými podmínkami pro stabilitu hotového plynného standardu.
Analýza Poté, co je směs naplněna do tlakových lahví, je obsah každé lahve zanalyzován – ověřují se skutečné koncentrace složek směsi. Jelikož složky v plynné směsi jsou obsaženy ve velmi nízkých koncentracích, analytická procedura začíná zakoncentrováním vzorku zchlazením. Plyn se průchodem přes vysoušedlo zbaví vlhkosti a naplní se do skleněné vzorkovnice ochlazené kapalným dusíkem. TOL poté zkapalní a vykrystalizuje na povrchu vzorkovnice, zatímco dusík jako nosný plyn odchází mimo nádobu. Jakmile
Membránové vývěvy s vysokým sacím výkonem Suché, bezolejové vývěvy představují nejnovější technologii membránových vývěv amerického výrobce čerpacích technologií pro průmyslové a laboratorní použití – KNF. Suché vývěvy řady KNF N920 se stabilizátorem membrány, jsou mimořádně vhodné jako pohotový, výkonný zdroj vakua pro laboratorní aplikace vyžadující hlubší vakuum s možností čerpání lehce agresivních nebo korozivních plynů a par. Obr. – Suchá vývěva KNF N920AP.29.18
Zápis do Guinnessovy knihy rekordů „Potenciál našich laboratoří nám umožňuje vyrábět stabilní vícesložkové směsi s velmi nízkými koncentracemi složek se zajištěnou návazností“, říká Hayes. „Dokážeme připravit kalibrační plyny obsahující více než 60 složek v koncentracích 100 ppb a nižší. Největší počet komponent, který jsme dodali v jediné lahvi, je 110 a tento fakt nám vynesl zápis do Guinnessovy knihy rekordů.“ Tento průkopnický 110-složkový kalibrační standard představuje jediný známý kalibrač-
Jedná se o třístupňové vývěvy s napojením na externí sběrač kondenzátu. Jsou dostupné v provedení s motorem 90–264 VAC, 50–60 Hz nebo bezkartáčovým DC motorem, včetně integrované řídicí logiky. Mají plynotěsnost 6x10-3 mbar x l/s a dosahují mezního vakua 1,5 mbar. Jsou k dispozici i jako OEM model. »»www.knf.com
příručka Chemical Enginering Guidbook Přední chemicko-inženýrské vydavatelství Chemical Engeneering vydalo před nedávnem třídílnou příručku CPI Safety Plant, určenou pro technology a krizové manažery v podnicích chemického průmyslu (CPI plant), které obsahují případové studie hlavních příčin mimořádných událostí v chemické výrobě. Vol. 1 – Managing Pressure Risk and Minimizing Leakage Obsahuje 18 článků, které popisují praktické scénáře strategie snížení rizika při procesech vedených za vysokého tlaku. Diskutují náležitou konstrukci, provoz a údržbu přetlakových
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Linde_čl.indd 15
ní plyn s největším počtem složek včetně více než stovky TOL, který je komerčně používán. Společnost Linde Gas vyvinula 110-složkovou směs pro environmentální laboratoř firmy TestAmerica z Texasu. Pracovníci laboratoře pomocí tohoto standardu analyzují TOL ve vzorcích vzduchu z vnitřního i vnějšího prostředí, aby bylo možné určit bezpečnou úroveň nebo také identifikovat potenciální zdroje znečištění. „Vývoj společnosti Linde Gas nám umožnil zahrnout většinu ze sloučenin, o které se zajímáme, do jednoho analytického standardu a zároveň nám ušetřil čas potřebný pro nastavení a kalibraci našich vlastních laboratorních přístrojů tak, že můžeme analyzovat více vzorků“, poznamenal William Elcoate, řídicí pracovník společnosti TestAmerica.
Budoucnost Zatímco dnes spočívá úloha monitoringu TOL v měření jejich emisí, v kontrole dodržování platné legislativy a v prevenci ztrát z úniku cenných látek, Stephen Harrison předpovídá, že v blízké budoucnosti by se mohla tato oblast rozšířit i na obchodování s emisemi (tzv. emisními povolenkami). „Pokud k tomu dojde, tato změna bude mít přímý finanční dopad na petrochemické společnosti“, pokračuje. „Jakmile budou TOL zahrnuty do obchodování s emisemi, zaměření jejich monitoringu se dramaticky změní z pouhého udržování emisí v rámci povolených limitů ke směně výsledků dobrého ekologického chování za peníze anebo za možnost nadále provozovat svůj výrobní závod.“ Z tiskových materiálů The Linde Group zpracovala Ing. Diana Jenne a Ing. Pavla Vášová,
[email protected]
ventilů, tlakových systémů a zásobníků. Má sloužit jako pomůcka při školení např. před najížděním destilačních kolon a provozu potrubí a potrubních tras. Vol. 2 – Managing Explosion and Fire Risks Druhý díl obsahuje 19 technických statí na téma snížení rizika exploze a požáru v podnicích CPI. Je zaměřena na dopravu a operace s práškovými látkami, statickou elektřinu, nebezpečnou atmosféru a odprašovací zařízení. Vol. 3 – Managing Safety Systems to Reduce Risk Obsah třetí příručky je zaměřen na množství praktických rad v oblasti bezpečnosti práce v podnicích CPI. Některé články jsou zaměřeny na vhodnou konstrukci a provoz bezpečného zařízení safety-instrumented systems (SIS) a dalších aspektů řízení výroby a průmyslové bezpečnosti. Uvádí rizika spojená se skladováním a manipulací s kyselinami, vodíkem, teplosměnnými kapalinami, rozpouštědly a dalšími potenciálně nebezpečnými kapalinami. Je zaměřena také na minimalizaci úkapů z potrubí. »»http://store.che.com/product/book/
15
28.5.2013 10:18:44
čisté prostory
Technika počítání částic ve vzduchu Met One Historie značky Met One sahá až před rok 1980, kdy byl vyroben první čítač s typovým označením 209, odvozeným od tehdejší normy Fed-Std-209D pro čisté prostory. Jako zdroj světla byla použita speciální žárovka. Historicky zlomový byl rok 1985 a dodávka čítačů pro výrobce pevných disků Seagate, kdy byl jako zdroj světla, coby standard moderních čítačů, použit laser.
Technické předpoklady pro spolehlivé měření Všechny současné přístroje Met One jsou osazeny lasery typu Long Life™ na bázi GaAs s vlnovou délkou 830 nm. Výrobcem testovaná střední doba mezi poruchami (MTTF) je u Met One větší než 100 tis. hodin, což při 8 760 hodinách za rok představuje více než 11 let nepřetržitého provozu. Normální provozní teplota polovodičového laseru je 30 °C s tím, že při zvýšení teploty o každých 8–10 °C se životnost zkracuje faktorem 2. Pro chlazení laseru se běžně používají termoelektrické chladiče nebo je, jako pasivní chlazení, snížen výkon laseru, což se negativně projevuje v citlivosti detekce. V přístrojích Met One je naproti tomu použita patentovaná technologie modulace laseru na 50% výkonu, která vedle prodloužení životnosti poskytuje vyšší odstup signálu od šumu, a tím i vyšší citlivostí na nejmenší částice. Z grafu v obr. 1 je patrné, že v případě selhání 0,5 % Long Life™ laserů lze předpokládat výpadek laseru až u 10 % konkurenčních přístrojů. Na základě důkladných testů životnosti laseru lze ze statistických propočtů MTTF odvodit, že u čítačů Met One dojde po dvou letech jejich provozu k poruše laseru u 0,16 % přístrojů, po 12 letech potom u 0,51 % přístrojů. U konkurencí používaných laserů lze po 12 letech předpokládat selhání laseru až u 50 % přístrojů, viz tab. 1.
Tab. 1 – Porovnání spolehlivosti Long Life™ laserů Met One a konkurence Počet kusů: 6000 Servisní rok 1
Odhadováná selhání laseru Met One 0,06 %
93
3
9
0,16 %
480
8,01 %
5
15
0,24 %
999
16,64 %
7
19
0,32 %
1574
26,24 %
9
24
0,40 %
2162
36,03 %
10
26
0,44 %
2450
40,83 %
12
30
0,51 %
3000
50,00 %
Denwel_3-2013.indd 16
1,55 %
Data Management – Simply Paperless Vedle samotné techniky měření částic je u Met One věnována značná pozornost zpracování dat z měření, a tak je, pod obchodním názvem Simply Paperless, pro přístroje Met One řady 3400 dostupné unikátní řešení přímého tisku výsledků do chráněného PDF souboru a uložení dat do Excel kompatibilního souboru. Data lze jednoduše stáhnout na USB paměť a dále, bez potřeby dalšího software, počítačově zpracovat a archivovat. Implementace tohoto systému ve většině případů na straně uživatele předpokládá pouze minimální změny standardních operačních postupů (SOP). Pokud není prováděn kontinuální monitoring pomocí trvale instalovaných senzorů napojených na centrální zpracování dat, potom standardní způsob shromažďování a správy údajů z individuálního počítání částic typicky zahrnuje třídění a kontrolu tiskových výstupů, přepis do digitálních systémů pro vyhodnocení dat a kopírování do archivovaných souborů. Při těchto časově náročných činnostech, které odhadem každodenně zaberou více než dvě hodiny, nelze vyloučit selhání lidského faktoru. Toto je funkcí Simply Paperless eliminováno.
Obr. 1 – Trend spolehlivosti Long Life™ laserů Met One a konkurence
16
Konkurence
4
Přístroje Met One Ruční čítače částic Řada HHPC+ je novinkou mezi ručními čítači částic, které jsou určeny pro širokou škálu měření v čistých prostorech od farmaceutické výroby a medicíny přes high-tech zpracovatelský průmysl po aseptické balení potravin a nápojů. Základní model HHPC 2+ je dvou-kanálový, kde k základu 0,5 µm je možno přiřadit jednu z velikostí 1,0; 2,0 nebo 5,0 µm. Tří-kanálová verze s označením 3+ umožňuje přiřadit další dvě z velikostí. Nejvyšší model 6+ pracuje od velikosti 0,3 µm a umožňuje pracovat buď s celou škálou (0,5; 1,0; 2,0; 5,0 a 10,0 µm), nebo vybrat velikosti kanálů, které jsou pro uživatele důležité. Všechny přístroje HHPC+ mají průtok 2,83 litrů za minutu. Mezi hlavní přednosti této řady patří ergonomický tvar, snadné intuitivní ovládání, přehledný grafický displej a v neposlední řadě hmotnost 0,7 kg. Vestavěný akumulátor umožňuje měřit nepřetržitě 5,5 hodin. Při běžném způsobu měření je výdrž delší než 10 hodin. Kapacita interní paměti je 5 tis. záznamů v chráněném režimu CFR 21 Part 21, nebo 10 tis. nechráněných dat. Přenos výsledků měření do počítače nevyžaduje žádný speciální SW, je možný buď pomocí USB kabelu, Ethernetu nebo prostřednictvím USB flash disku. Přenesené soubory jsou v xls kompatibilním formátu. Obr. 2 – Možnosti konfigurace přístroje HHPC 6+
Obr. 3 – Zobrazení výsledků měření
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:24:46
čisté prostory
Přenosné čítače částic Čítače částic řady 3400 jsou navrženy speciálně pro validace čistých prostor s distribucí měřicích kanálů standardně od 0,3, případně 0,5 µm do 10,0 µm. Pro speciální aplikace je možné rozšíření až do 25,0 µm. Mezi modely 3400 je možno zvolit verze s průtokem 28,3 případně 50 nebo 100 litrů za minutu. Vysoce kvalitní vývěva umožňuje použít přístroje 3400 i pro kontinuální měření. Soulad s ISO 21501-4 normami a hlavními lékopisy, včetně 21 CFR Part 11, je samozřejmostí. Obsluha přístrojů 3400 je velice snadná, veškerá nastavení se provádí pomocí dotykového displeje. Rutinní monitorování čistých prostor lze nakonfigurovat pomocí průvodce, uložit a opakovaně používat. Na základě zadané normy, třídy čistoty a rozměrů místnosti přístroj automaticky stanoví parametry měření, zejména počet míst měření, a tak do jisté míry kontrolovat obsluhu a soulad s normami. Konfiguraci lze archivovat na USB flash disk a případně kopírovat na další přístroje. Obr. 4 – Přístroj Met One 3400
Komunikační rozhraní čítačů 3400 vyhoví všem podmínkám a uživatelům. Sahá od RS-232, přes Ethernet až po wi-fi přenos. Se dvěma Li-Ion akumulátory, zapojenými v režimu hot-swap, lze nepřetržitě měřit až 6 hodin.
S doplňkem Simply Paperless jsou čítače řady 3400 efektivním nástrojem pro měření a správu dat. Obr. 5 – Průvodce nastavení 3400
pomocí vícebarevné diody, indikován chod čidla, alarmy při překročení limitu počtu částic, selhání komunikace nebo poklesu průtoku. Při výběru senzorů je vždy nutné brát v úvahu místo instalace a míru rizika vniknutí aerosolů do skříňky senzoru s následným poškozením elektroniky. Senzory Met One 7000 mají utěsněnou skříňku, která odolává peroxidovým aerosolům a přímému ostřiku vodou. Po stránce vnitřního vybavení a výkonu jsou senzory řad 6000 a 7000 shodné. Obr. 6 – Senzor Met One 6000
Senzory pro kontinuální monitoring Senzory Met One 6000 a 7000 jsou ideální nástroje pro monitoring čistých prostor. Kompaktní design s flexibilním dimenzováním průtoku a možnosti komunikace řeší specifické potřeby provozovatelů čistých prostor. K farmacií užívaným velikostem 0,5 a 5,0 µm, při průtoku 28,3 l/min lze nakonfigurovat další dva kanály, obvykle 1,0 a 10,0 µm. V elektronickém průmyslu je typický průtok 2,83 l/min a měření 0,3 a 0,5 µm s případným rozšířením o 1,0 a 10,0 µm. Vysokou přesnost a dlouhodobou spolehlivost senzorů zajišťuje laserová dioda Long Life™.
Obr. 7 – Senzor Met One 7000
Díky otevřené komunikační architektuře je implementace senzorů Met One snadná i do dříve vybudovaných systémů. U senzorů lze variantně zvolit komunikační rozhraní – analogové, sériové, Ethernet nebo bezdrátové. Dále připojení vakua s měřením, případně bez měření průtoku. Vedle elektronického přenosu informací o stavu senzoru a dat měření je lokálně,
Ing. Rudolf Kotaš, DENWEL, spol. s r.o., www.denwel.cz
Ruční šesti-kanálový čítač částic Met One HHPC 6+ - kompaktní přístroj pro rutinní monitorování a klasifikaci čistých prostor třídy ISO 5 v souladu s ISO 14644-1 - snadno čitelný 3,5“ displej s vysokým rozlišením a grafickým zobrazením - hmotnost 0,7 kg, pohodlné měření na těžko přístupných místech - ideální pro snadné nalezení netěsnosti HEPA filtrů - snadný přenos dat z měření do počítače www.denwel.cz/metone E XC E L L E N C E I N P R O C E S S T E C H N O LO G Y
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Denwel_3-2013.indd 17
17
28.5.2013 10:24:51
stlačený vzduch
Tandemové sušiče ANTARES: další krok vpřed v hledání energetických úspor při sušení stlačeného vzduchu Provozovatelé kompresorových stanic a rozvodů stlačeného vzduchu si z důvodu ochrany venkovních potrubí před zamrznutím pořizují energeticky náročná zařízení – adsorpční sušiče. V letních měsících pak zbytečně platí elektrickou energii a náklady na jejich údržbu, aniž by je vlastně od jara až do podzimu plně využili. Uživatelé technologií pracujících se stlačeným vzduchem o tlakovém rosném bodu na úrovni –20 °C nebo –40 °C s trvalým úsilím kalkulují své provozní náklady a hledají všemožné úspory při provozu klasických adsorpčních sušičů. Přitom si ale neuvědomují, že provozují systémy, které nebyly konstruovány s ohledem na maximální účinnost a úspornost provozu, mají k dispozici mnohem ekonomicky výhodnější alternativu. Tandemové sušiče Antares mohou přinést obeznámeným provozovatelům a uživatelům kýžený efekt – úsporný pružný provoz podle sezónní potřeby nebo minimalizaci provozních nákladů na technologicky nutné sušení stlačeného vzduchu se záporným rosným bodem.
Hiross Antares – nový „tandemový“ systém sušení stlačeného vzduchu Společnost Parker Hannifin a její divize Hiross uvedla v letošním roce na náš trh novinku, tzv. tandemový sušič stlačeného vzduchu. Název „tandemový“ v tomto technickém případě znamená sériové zapojení a jednotné řízení dvou klasických technik sušení – kondenzačního a adsorpčního – v jednom skříňovém zařízení (hybridní sušič). Jde o nové využití ověřených technologií, zaměřené na flexibilitu provozu a s ní spojený tlak na minimalizaci nákladů na spotřebovanou elektrickou energii, popř. na redukci spotřeby stlačeného vzduchu. Základem úspěchu systému Antares je rutinní využití předností systémů pro chla-
zení vzduchu a technik cyklické adsorpce vlhkosti a jejich chytré spojení do jednoho celku, zajišťujícího proces postupného sušení stlačeného vzduchu.
pelné směně s teplým stlačeným vzduchem vstupujícím do zařízení z kompresoru nebo z potrubního rozvodu.
Nová myšlenka v reálné podobě
Při porovnání nového tandemového systému s klasickým adsorpčním sušičem nebo s častou kombinací za sebou řazeného kondenzačního a adsorpčního sušiče zjistíme, že nové řešení nabízí jednoznačné technické výhody. Tou hlavní výhodou je skutečnost, že se stlačený vzduch po úpravě na kondenzační chladicí fázi sušení (před vstupem na adsorpční jednotku) nachází ve 100% nasyceném stavu a má nízkou teplotu. Tyto dva parametry výrazně zlepšují technické podmínky ve druhé fázi adsorpčního sušení. Provoz na výrazně zlepšených charakteristikách tlakové a tepelné cyklické adsorpce systému Antares přináší mnohem nižší spotřebu energie na finální dosušení vzduchu: – regenerace se provádí s radikálně menším množstvím vzduchu na proplach adsorbérů, než je tomu u klasických adsorpčních sušičů se studenou regenerací; – využitím ohřívače s nízkou energetickou náročností dochází k úspoře spotřeby elektřiny, ve srovnání s podobnými běžně dostupnými systémy až o 44 %. Celý systém je v jakémkoli provozním režimu řízen podle požadovaného rosného bodu. Integrace obou zmíněných technologií sušení do jednoho zařízení navíc vede k úspoře prostoru a ke zjednodušení řízení provozu. Sušiče Antares jsou volitelně vybaveny obtokovým ventilem, takže uživatel má v létě (kdy nemůže docházet k zamrznutí venkovního potrubí) možnost zcela deaktivovat nákladově náročnější adsorpční jednotku. V takovém případě dodává sušič Antares stlačený vzduch se spolehlivým rosným bodem v rozmezí od +3 do +5 °C, a to s řádově nižší spotřebou energie než v zimním režimu.
Vlhký neupravený vzduch vstupuje do zařízení a nejprve prochází přes hrubší předfiltr. Po tomto prvním stupni filtrace se vzduch zchlazuje prostřednictvím tepelné směny s chladicím okruhem, obsahujícím několik patentově chráněných konstrukčních prvků. Zde dochází ke snížení teploty a tím ke zkondenzování větší části vody, obsažené ve stlačeném vzduchu. Po této první fázi kondenzačního sušení je vzduch filtrován vysoce účinným jemným koalescenčním submikrofiltrem. Na tomto druhém stupni filtrace je odstraněna zbytková olejová mlha a případně i zbylé mikrokapénky vody. Částečně upravený stlačený vzduch s rosným bodem v rozmezí od +3 do +5 °C je dále upraven pomocí druhé fáze sušení – kompaktní adsorpční jednotkou, pracující na bázi kombinovaného systému tlakové cyklické adsorpce (PSA) a tepelné cyklické adsorpce (TSA). Zde se snižuje vlhkost stlačeného vzduchu na zaručený rosný bod –40 oC. Je však na volbě zákazníka, zda mu vyhovuje tento standardní výstupní rosný bod, anebo se rozhodne pro splnění přesných požadavků aplikace v rozmezí od +3 do –70 °C, popřípadě pro flexibilní řízení provozu podle ročních období. Po vysušení na požadovaný rosný bod vstupuje chladný suchý vzduch na třetí stupeň filtrace – prachový filtr, který zachycuje postupně se uvolňující prachové částice z adsorbentu (filtry všech tří použitých tříd filtrace jsou certifikovány podle normy ISO12500). Ve finální fázi se stlačený vzduch ohřívá na cca 25 °C při pasivní te-
Obr. – Tandemové sušiče stlačeného vzduchu Antares
Výhody nekonvenčního řešení
Modelová řada První generace sušičů Antares se vyrábí pro vzduchové výkony od 2,5 do 34 m3/min a pracovní tlaky 2 až 16 barg podle konkrétní velikosti stroje. Všechny modely mají ve standardu řízení podle rosného bodu a po 1 stupni pružně nastavitelný tlakový rosný bod od +3 do –70 °C. Teplotní limity jsou následující: teplota stlačeného vzduchu +5 až +65 °C, teploty okolí +5 až 50 °C. Systém Antares byl poprvé představen distributorům Parker Hannifin, odborné veřejnosti, zájemcům a uživatelům v České republice a na Slovensku na začátku roku 2013. www.parker.cz
18
Parker_Antares2_opravený.indd 18
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:31:49
sterilizace
Sterilizace Ethylenoxidem pomocí suchoběžných vakuových systémů Sterilizace produktů a materiálů je zásadní oblastí pro farmacii a zdravotnictví. Existuje několik metod jak sterilizace dosáhnout. Mezi tyto metody patří například sterilizace horkým vzduchem, párou, elektronovým paprskem (E-beam), gama zářením (γ) nebo chemicky. Více než 60 % sterilizačních procesů je založeno na použití ethylenoxidu (EtO) [1], který řadíme do kategorie nízkoteplotních chemických sterilizátorů. Sterilizace ethylenoxidem je především používána pro sterilizaci zdravotnických a farmaceutických produktů, které nelze sterilizovat konvenčními vysokoteplotními metodami. Mezi tyto produkty patří například plastové obaly, plastové kontejnery nebo výrobky obsahující elektronické komponenty. Ethylenoxid proniká do obalů i výrobků a likviduje mikroorganismy, které zde byly zavlečeny v průběhu výrobního procesu. Zpravidla je pro sterilizační proces použita směs EtO s dusíkem nebo CO2. Sterilizační proces obvykle obsahuje tři kroky: předpřípravu, sterilizaci a odplynění (zbavení komory a výrobků zbytků EtO). Ethylenoxid je velmi výbušný plyn (mez výbušnosti 3 až 100 %) a má také toxické účinky na lidský organismus. Vzhledem k těmto nebezpečím je nutno dbát na bezpečností opatření při konstrukci, provozu i servisu takovýchto sterilizačních zařízení nebo jejich komponent – především pak na požadavky ATEX, ochrany lidského zdraví a přírody. Vakuum (čerpání) je jedním ze základních prvků tohoto sterilizačního procesu. Je proto klíčové, aby byla zajištěna co nejvyšší bezpečnost při dosažení co nejnižších celkových nákladů na provoz („cost of ownership”). Suchoběžné vakuové čerpací systémy Edwards, série EDP Drystar, obsahující unikátní systém ochrany proti výbuchu – jediný, který je nezávisle certifikován zvládnout výbuch ethylenoxidu v celé mezi jeho hořlavosti, splňují tyto požadavky beze zbytku. Suchoběžné vakuové čerpací systémy jsou tak ideálním řešením pro tyto sterilizační procesy a jsou z hlediska celkových nákladů vynikající náhradou tradičních rotačních olejových vývěv a nevyžadují téměř žádný pravidelný servis mezi generálními opravami. (Suchoběžné systémy standardně na EtO procesech nevyžadují pravidelný servis po dobu 2 až 5 let. Toto nezahrnuje standardní bezpečnostní kontroly elektrických a mechanických částí.)
Maximální bezpečnost Ethylenoxid je jedním z nejvíce výbušných materiálů, které známe. Mnoho čerpacích systémů je proto testováno s 45% vodíkovou atmosférou, která má simulovat EtO.
Nezávislé testy však ukazují, že toto není dostačující. Edwards jako jediný vyvinul a certifikoval systém pro použití se všemi koncentracemi EtO – systém Drystar.
Minimální náklady na provoz a údržbu Rotační olejové vývěvy mají vysoké náklady na provoz a údržbu = vysoké celkové náklady. Vysoké náklady na údržbu jsou způsobeny především výměnami oleje a generálními opravami. Suchoběžné vývěvy DRYSTAR však mají daleko nižší celkové náklady na provoz než rotační olejové vývěvy. Podle zkušeností zákazníků BOC Edwards, později Edward Limited, ve Velké Británii, Brazílii a Německu je typická doba návratnosti výměny 18 měsíců. Obr. 1 – Suchoběžný čerpací systém Edwards Drystar (DP400, 400 m3/hod)
– Jelikož všechen EtO by měl být z procesní komory odstraněn, často je sterilizační proces vybaven na výfuku scrubbery nebo katalyzátory. Provozní olej z vývěv může tyto katalyzátory poškodit (zanést), což může vést ke zvýšeným nákladům (až 10 tis. EUR/rok). – Rotační olejové vývěvy jsou také více náchylné na poruchy a je nutno u nich častěji přistupovat k velkým nebo generálním opravám. Suchoběžné vakuové systémy těmito problémy netrpí, a tak při náhradě stávajících vakuových systémů bývá často dosaženo návratnosti 18 až 24 měsíců (viz reálné porovnání vakuového systému GV600/ EH1200, B Braun, Brazílie r. 2000). Tyto suchoběžné vakuové čerpací systémy jsou ideálním řešením pro uživatele, kteří mají problémy s tradičními olejovými rotačními vývěvami, nebo chtějí zajistit pro své procesy maximální bezpečnost a snížit celkové náklady na provoz. Vzhledem k tomu, že suchoběžné vakuové systémy nepotřebují pro svůj provoz olej nebo jinou provozní kapalinu, zatěžují mnohem méně životní prostředí, přírodu i rozpočty uživatelů na servis. Olej je použitý pouze v převodovkách. Tento olej není vzhledem ke konstrukčnímu řešení v přímém styku s procesními plyny a párami. Není tak významně kontaminován EtO nebo vodou. [1] Dle výzkumu BOC Edwars, později Edwards Limited, Dr. Don Collins
Tradiční olejové rotační vývěvy, které se do značné míry na EtO procesech používají, mají vysoké celkové provozní náklady především protože [1]: – Vodní páry a ethylenoxid z procesu jsou absorbovány olejem a velmi rychle zhoršují výkon vývěvy. Kontaminovaný olej musí být vyměněn a zlikvidován jako nebezpečný odpad. Někteří uživatelé tak musí činit každé 2 měsíce.
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Activeair.indd 19
– Zhoršení výkonu vývěvy někdy vede k nedosažení požadované hodnoty vakua a takto ovlivněné dávky musí být přerušeny (za vysokých sekundárních nákladů).
Ing. Martin Papula, Activair s.r.o. – distributor a servisní partner Edwards pro ČR a SR, e-mail
Obr. 2 – Porovnání nákladů olejové rotační vývěvy vs suchoběžný vakuový systém (B Braun, Brazílie, r. 2000)
19
28.5.2013 12:02:55
Měření a řízení procesních parametrů • měření a regulace hmotnostního průtoku a tlaku plynů • kontrola tlaku reaktorů řízením průtoku a tlaku vstupujících/vystupujících médií • uživatelské nastavení rozsahu průtokoměru prostřednictvím digitálního sběrnicového rozhraní
Výhradní zastoupení v ČR: D-Ex Instruments, s.r.o.
Optátova 37 • 637 00 Brno Tel.: 541 423 218 • Fax: 541 221 580 E-mail:
[email protected] • www.dex.cz
Výhradné zastúpenie v SR: D-Ex Instruments, s.r.o.
Pražská 11 • 811 04 Bratislava Tel.: +421 (0)2/5729 7421 • Fax: +421 (0)2/5729 7424 e-mail:
[email protected] • www.dex.sk
Activeair_D-Ex_s20.indd 20
28.5.2013 10:34:41
25. – 26. 9. 2013 VI. ročník veletrhu analytické, měřicí a laboratorní techniky
registraci návštěvníka předem!
získejte více výhod díky
Kongresové centrum Praha
největší nabídka laboratorní techniky na jednom místě Bohatý doprovodný program – přednášky, workshopy a semináře Soutěž o nejlepší exponát
Organizátor
místo konání
Informace, registrace, volné vstupenky
LABOREXPO_CH_3-2013.indd 1
»
© 2012 – kreativní & grafické studio
Slosování vstupenek o hodnotné ceny
partneři doprovodného programu
www.laborexpo.cz
28.5.2013 10:35:43
měření a regulace
Elektronické převodníky a regulátory tlaku Bronkhorst Možnosti měření a regulace tlaku plynů, stabilizace tlaku reaktorů řízením průtoku a tlaku vstupujících /vystupujících médií.
EL-PRESS – digitální elektronické převodníky a regulátory tlaku Holandská firma Bronkhorst High-Tech BV je známa především jako výrobce přesných a spolehlivých hmotnostních průtokoměrů pro plyny a kapaliny. Poněkud méně známé jsou elektronické převodníky a regulátory pro oblast laboratorních i průmyslových aplikací. Bronkhorst High-Tech zde nabízí svá inovativní řešení, kdy každý elektronický převodník tlaku nebo regulátor je vyroben podle specifikací aplikace a podle podmínek použití; provedení může být laboratorní nebo do průmyslového prostředí se zvýšenou prašností, vlhkostí nebo nebezpečím výbuchu. Přístroje řady EL-PRESS jsou vybaveny membránovým piezoelektrickým snímačem tlaku a navazující digitální elektronikou; přístroje nabízejí vysokou přesnost, stabilitu a spolehlivost. Kromě standardního sériového rozhraní RS232 má uživatel k dispozici vždy jedno ze čtyř klasických analogových rozhraní. K dispozici je rovněž volitelné sběrnicové rozhraní: DeviceNet™, PROFIBUS-DP, Modbus ® RTU nebo Flowbus, které bylo navrženo firmou Bronkhorst pro vlastní hmotnostní průtokoměry a nabízí společné řízení všech připojených průtokoměrů a převodníků a regulátorů tlaku tohoto výrobce (max. počet až 100). Sběrnice Flowbus je komplexně podporována: výrobce dodává veškeré potřebné hw prvky, sw moduly jsou dodávány zdarma a zajišťují bezproblémové připojení přístrojů od nejzákladnější programovací úrovně a standard. programů v prostředí Windows (např. Excel) až po aplikace ve vyšších sw prostředích (Lab-View, Control-web apod.) prostřednictvím Flow-DDE serveru. Regulační proporcionální elektromagneticky ovládaný ventil může být integrován jako nedílná součást EL-PRESS měřicího převodníku – potom mluvíme o regulátoru tlaku (EPC); nebo může být připojen jako samostatný ventil s ohledem na specifickou potřebu aplikace. K použití jsou různé řady regulačních ventilů: od nejjednodušších přímo ovládaných ventilů, přes doustupňové, tzv. pilotně ovládané ventily, s vyšším koeficientem průtoku Kv až po speciální ventily pro vysoké tlaky (tzv. Vary-P ventily použitelné až do tlak. diferencí 400 bar), případně ventily s kovovým vlnovcem pro účinnou kompenzaci diferenčního tlaku ventilu.
22
D-Ex.indd 22
Vlastnosti:
Typické aplikace
– vysoká přesnost a opakovatelnost,
Řízení tlaku v kombibaci s měřením průtoku
– přípustná tlaková ztráta dPmax až do 400 bar, – stabilní regulace pro různé pracovní objemy, – volitelně: těsnění kov-kov, kompaktní sdružená konstrukce, – el.analogové rozhraní : 0...5 (10) V, 0 (4)...20 mA – digitální komunikace: RS232, DeviceNet™, PROFIBUS-DP®, Modbus-RTU nebo Flowbus.
Toto uspořádání se používá pro experimentální ověření závislosti vstupního tlaku hořáku na průtoku plynu a velikosti vrtání trysky hořáku. Obr. 2 – Řízení tlaku v kombinaci s měřením průtoku
Plyn
Oblasti použití: Výroba polovodičů, stabilizace tlaku v procesních komorách a reaktorech, plynová chromatografie, výrobní procesy MOCVD, stabilizace ochranné plynové atmosféry u tlakového lití. Obr. 1 – Modelová řada převodníků a regulátorů EL-PRESS a) P-502C – Měření tlaku P1, rozsah (1:50)
b) P-506C – Měření rozdílového tlaku; ΔP = P1–P2
Dopředná regulace tlaku plynového chromatografu V plynové chromatografii umožňuje dopředná regulace tlaku uživateli zvolit požadovaný tlakový profil pro analýzu; tlak je velmi přesně udržován na konstantní hodnotě i při velmi nízkých hodnotách průtoků. Obr. 3 – Dopředná regulace tlaku plynového chromatografu
Plyn
Zpětná stabilizace tlaku – nezávislá na průtoku vstupujících plynů c) P-602C – Dopředné řízení tlaku, rozsah (1:20); P1 = tlak vstupujícího plynu, P2 = regulovaný tlak
Složení směsi plynů je řízeno dvěma hmotnostními průtkoměry; v reaktorové komoře je testován účinek katalyzátoru, přičemž tlak v komoře je stabilizován nezávisle na celkovém průtoku a složení směsi plynů. Obr. 4 – Zpětná stabilizace tlaku – nezávislá na průtoku vstupujících plynů
d) P-702C – Zpětné řízení tlaku, rozsah (1:5); P1 = regulovaný tlak, P2 = tlak vystupujícího plynu
Plyn 1
Procesní komora (reaktor) Plyn 2
e) P-602C – Řízení rozdílového tlaku; ΔP = P1–P2 dopředným řízením hodnoty P1
Stabilizace tlaku reaktoru – řízením průtoku vstupujícího plynu Regulační ventil hmotnostního průtokoměru tvoří uzavřený regulační obvod systému s převodníkem tlaku P-502C: hmotnostní průtokoměr F-201CV měří a reguluje požadovaný průtok pro udržení nastaveného tlaku; odporový dělič napětí umožňuje uživateli nastavit optimální podíl součin-
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:37:02
měření a regulace
nosti tlaku a průtoku pro zvýšení stability regulačního obvodu a omezení bezpečnostního maxima průtoku. (Schema je symbolické-analogové; podíl součinnosti lze na digitálních přístrojích nastavit na úrovni rozhraní RS232 Master-Slave řízení).
Obr. 6 – Odpařovací systém CEM
Obr. 5 – Stabilizace tlaku reaktoru – řízením průtoku vstupujícího plynu
Plyn
Reaktor
Příklad praktické aplikace Odpařovací systém CEM se stabilizací tlaku vodních par v reaktoru (4 bar) zpětným regulátorem P-702CV – viz obr. 6; nastavení požadovaného tlaku, průtoků vody a nosného plynu a rovněž teploty odpařovací komory CEM probíhá z řídicího PC pomocí komunikačního rozhraní RS485/Flowbus. Obr. 7 – Regulátor P-602CV s integrovaným ventilem
Tab. – EL-PRESS tlakové rozsahy Elektronické převodníky (EPT) Model, elast. těsnění
Rozsah tlaků
P-502C (abs./relativ)
min. 2…100 mbar
max. 2…100 bar
P-522C (abs./relativ)
max. 4…200 bar
P-532C (abs./relativ)
max. 8…400 bar
P-506C (diferencial ) Obr. 8 – Regulátor P-502CV s externím ventilem P-004AC
max. 1,28…64 bar
P-512C (abs./relativ)
min. 2…100 mbar
Model, kovové těsnění
max. 0,3…15 bar Rozsah tlaků
P-502CM (abs./relativ)
min. 7…350 mbar
max. 1,28…64 bar
Elektronické tlakové regulátory (EPC) Model, elast. těsnění P-602CV (dopředný režim)
Rozsah tlaků min. 5…100 mbar
max. 3,2…64 bar
min. 20…100 mbar
max. 12,8…64 bar
P-612CV (dopředný režim) P-702CV (zpětný režim)
max. 5…100 bar
P-712CV (zpětný režim)
max. 20…100 bar
Petr Schwarz, D-Ex Instruments, s.r.o.,
[email protected]
nové řešení pro optickou analýzu struktury pěn
Obr. – Screenshot software s bublinkami pěny
KRÜSS GmbH představil nový modul pro dynamický analyzátor pěn DFA100 určený k optickému určování struktury kapalných pěn na veletrhu European Coatings Show 2013 v Norimberku. Přístroj používá obrazovou analýzu pro určování počtu, velikosti a distribuci velikostí bublinek pěny vytvořené přístrojem. Modul struktury pěny obsahuje výškově nastavitelnou kameru s rychlým snímáním pro měření strukturních změn v čase, čímž se zviditelňuje vnitřní destabilizace pěny dlouho před tím, než dojde k jejímu skutečnému rozpadu.
Torben Schörck, vedoucí vývoje firmy KRÜSS, vidí hlavní aplikace nového modulu v potravinářství, výrobě kosmetiky a čisticích prostředků, kde dotykové vlastnosti spojené se
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
D-Ex.indd 23
strukturou pěny hrají spolu se stabilitou pěny významnou roli. „Speciálně zákazníci z oblasti pivovarnictví projevili zájem již v počátečních etapách vývoje. Od našich nadcházejících prezentací na veletrzích očekáváme další pozitivní odezvy“, vysvětluje Schörck. Mezi prezentacemi plánovanými pro rok 2013 jsou například CESIO v Barceloně a SEPAWA ve Fuldě. Firma má velmi dobrou pozici na trhu s tenziometry a přístroji pro měření kontaktního úhlu. V roce 2010 otevřela novou řadu výrobků představením svého přístroje pro analýzu pěn DFA100. Původně se tento modulární přístroj zaměřoval na měření rozpadu nestabilních pěn. Modul pro měření obsahu kapaliny představený v roce 2012 plus nový optický modul jsou zaměřeny na měření stabilních a metastabilních pěn. »»www.kruss.de
23
28.5.2013 10:37:04
laboratorní technika
Rodina EZ-produktů pro mikrobiologické rozbory EZ-produkty – inovované produkty pro membránovou filtraci a stanovení biozátěže pro usnadnění Vaší práce v mikrobiologické laboratoři.
se o nedestruktivní systém, který je založený na fluorescenčním barvení mikroorganismů.
Skupina EZ-produktů obsahuje EZ-Fit™ Manifold, EZ-Pak® Dispenser Curve, EZ-Stream™ Pump a v neposlední řadě EZ-Fluo™ Rapid Detection System – v této kombinaci získáváte optimální sestavu pro provádění membránových filtrací a rychlé analýzy biozátěže Vašich vzorků.
EZ-Fit™ Manifold byl konstruován s cílem snížit rizika kontaminací a zároveň učinit filtrace pohodlnějšími.
EZ-Fit™ Manifold usnadňuje laboratorní filtrace. Jeho jedinečný design je založený na využití bajonetových spojek, které umožňují sestavení i rozebrání sestavy bez použití nářadí a nízkém profilu pro zvýšení uživatelského komfortu. Přístup ke všem vnitřním plochám navíc umožňuje jejich snadné vyčištění, což pomáhá při prevenci tvorby biofilmu. Různé filtrační hlavy – všechny s bajonetovými spojkami – činí manifold kompatibilním jak s jednorázovými filtračními nálevkami, tak i s nerezovými či skleněnými nálevkami. Dalším členem této produktové skupiny je EZ-Pak® Dispenser Curve. Tento dávkovač zajišťuje vysokorychlostní bezdotykové dávkování sterilních membrán. Zároveň nový, vylepšený design dovoluje rychlé a pohodlné zakládání membrán. Pro zvýšení efektivity je možné tuto sestavu doplnit o pumpu EZ-Stream™ Pump. Odtékající kapalina prochází pumpou přímo do odpadu, čímž se eliminuje potřeba mezičlánku, a sice odpadní nádoby. Pumpa je konstruovaná pro tichý provoz a úroveň vakua splňuje předepsané parametry. Rychlý detekční systém EZ-Fluo™ Rapid Detection System je systém pro rychlou detekci a stanovení počtu mikrobiální kontaminace ve filtrovatelných vzorcích. Jedná
EZ-Fit™ Manifold
Snížení rizika falešných výsledků Při filtraci vody, nápojů a jiných kapalin mohou být zbytková množství vzorku zachycena v nepřístupných oblastech filtračního zařízení. To může vést k tvorbě biofilmu, který může eventuálně způsobit falešně pozitivní výsledky testu. Jedinečná konstrukce EZ-Fit™ Manifoldu usnadňuje prevenci vůči tvorbě těchto biofilmů. Každá součástka může být vyjmutá bez použití nářadí. Všechny vnitřní plochy jsou přístupné a je možné je tedy snadno vyčistit. Pro zabránění zpětného toku kapaliny ze strany vakuového systému je do spojky pro připojení hadice integrován kontrolní ventil. Flexibilita systému Hadice může být napojená na jakoukoliv stranu manifoldu dle potřeby prostorové orientace. EZ-Fit™ Manifold je navíc kompatibilní s různými filtračními hlavami, které jsou uzpůsobené rychlému připojení a umožňují použití jednorázových filtračních nálevek a nálevek pro opakované použití. Nová filtrační hlava pro nálevky Microfil® je konstruovaná tak, aby zvýšila jednoduchost použití, snížila údržbu a omezila riziko kontaminace. Souvislý lem umožňuje snadný a bezpečný přenos membrány pinzetou. Jiná filtrační hlava se osazuje gumovou zátkou – v tomto případě je možné použití s Merck Millipore nálevkami Monitor 55-Plus™, Microfil® V a Microfil® S. Další filtrační hlava je kompatibilní s nerezovými a skleněnými nálevkami.
Obr. – EZ-Fit™ Manifold, EZ-Stream™ Pump, EZ-Pak® Dispenser Curve a EZ-Fluo™ Rapid Detection System
Jednoduchost použití Dvoucestné ventily jsou konstruovány pro usnadnění použití. Nízká konstrukce manifoldu zvyšuje uživatelský komfort, zvláště při práci v laminárních boxech. Rovněž nastavení je snadnější díky systému pro zajištění jeho stability, dokonce i na nerovných pracovních plochách. Celková hmotnost 3-místného manifoldu je pouze 2,9 kg – je možno jej snadno přenést tam, kde jej právě potřebujete. V souhrnu EZ-Fit™ Manifold nabízí: – různé filtrační hlavy pro použití jak jednorázových nálevek, tak i nálevek pro opakované použití, – snadnou prevenci vůči tvorbě biofilmu, – rychlé připojení ke zdroji vakua, – nízkou konstrukci pro pohodlné použití v laminárních boxech.
EZ-Pak® Dispenser Curve EZ-Pak® Dispenser Curve poskytuje rychlejší a snadnější dávkování membrán. Rychlejší příprava k práci Nově konstruovaný EZ-Pak® Dispenser Curve umožňuje nasazení krabičky s filtry za méně než 30 sekund. Po nasazení krabičky není nutné provádět žádné nastavení – membrány jsou automaticky nastavené pro perfektní dávkování. Rychlejší práce Průmyslový infračervený senzor dovoluje bezdotykové dávkování membrány za méně než 1 sekundu. Již není zapotřebí tisknout páčku a riskovat kontaminaci. Membrány jsou rozbalovány do polohy, umožňující její snadné odebrání a přenos pinzetou – celý proces můžete provádět jednou rukou. Díky své jedinečné konstrukci může být EZ-Pak® Dispenser Curve snadno přenášen mezi laboratorními stoly a jeho hladký tvar usnadňuje čištění. Flexibilita a kvalita Široká rozmanitost EZ-Pak membrán s velikostí pórů od 0,2 µm po 0,8 µm, průměry 47 mm nebo 50 mm, bílou, černou nebo zelenou barvou pokrývá jakoukoliv aplikaci. Tisk těchto parametrů, včetně katalogového čísla, čísla šarže a čísla membrány na každé pozici usnadňuje přehled o dávkovaných membránách. Poskytovaná kvalita filtrů je vyjádřená kontrolovanými parametry, uvedenými v certifikátu kvality. Robustní provoz Všechny komponenty dávkovače EZ-Pak® Dispenser Curve jsou voleny tak, aby zaručovaly dlouhodobé a vysokokapacitní dávkování. Pomocí senzoru dochází k dávkování
24
Merck_3-13.indd 24
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:39:58
laboratorní technika
vždy pouze jedné membrány. Dávkovač je možné navíc použít bez kabelu: při plně nabité Li-ion baterii může být nadávkováno až 10 000 membrán.
manifold a zdroj vakua. To zároveň přináší úsporu místa na pracovním stole a eliminuje nutnost rutinního vyprazdňování těžké odpadní nádoby.
Přehled výhod dávkovače EZ-Pak® Dispenser Curve:
Pumpa EZ-Stream™ vytváří vakuum až do hodnoty 600–700 mbar, což je ve shodě s požadavky normy ISO 8199 na jakost vod. Přímý průtok kapaliny pumpou je transformován do vyššího průtoku. Pumpa tak umožňuje snadnou obsluhu vícemístného manifoldu při poskytnutí srovnatelného průtoku s tradičními vakuovými pumpami.
– snadná instalace membrán, – infračervený senzor: bezdotykový provoz, – vysokorychlostní dávkování sterilních membrán, – přenos membrány jednou rukou, – snadná dekontaminace, – robustnost zařízení,
V souhrnu pumpa EZ-Stream™ nabízí:
– snadná manipulace: bateriový provoz, lehký a přenosný.
– odstranění manipulace s kapalným odpadem,
EZ-Stream™ Pump
– shodu provedení mikrobiologických analýz podle ISO standardů,
Vakuová pumpa EZ-Stream™ je speciálně konstruovaná pro mikrobiologické analýzy. Díky jejímu kompaktnímu designu je pumpa ideální pro použití jak na laboratorním stole, tak i v laminárním boxu, kde díky svým rozměrům (š 20 cm, d 17 cm, v 22 cm) nezabere příliš místa. Vakuum je vytvářeno bezúdržbovou membránou a specifickými ventily, které umožňují průtok kapaliny skrz pumpu. Jednoduché připojení pumpy k manifoldu nebo filtrační sestavě a umístění odpadní hadice do výlevky umožňuje snadnou přípravu k filtraci. Není tedy nutné používat žádnou odpadní nádobu, která se běžně zařazuje mezi
– snížení úrovně hluku,
gií. Toto je ohromná výhoda ve srovnání s jinými rychlými systémy, které nemohou použít pro identifikaci stejný vzorek, jaký byl použitý pro detekci kontaminace. Navíc tato metoda umožňuje získat výsledky za 1/3 doby, která je potřebná při použití tradičních kultivačních technik. Po provedení standardní membránové filtrace se tedy výrazně zkracuje doba inkubace membrány na agarovém médiu. Rychlejší propuštění produktů V současné době se laboratoře kontroly kvality více a více zaměřují na využití rychlých metod pro detekci mikrobiální kontaminace. Je to zejména z toho důvodu, že tradiční kultivační techniky potřebují pro poskytnutí výsledku několik dní, a jsou proto limitujícím faktorem, který nedovoluje propuštění produktu do tržní sítě.
– kompaktní design,
Aplikace
– bezúdržbovou technologii.
Reader EZ-Fluo™ může být využit pro detekci a stanovení počtu mikrobiální kontaminace v jakémkoliv filtrovatelném vzorku. Potenciálních aplikací je celá řada s následujícími typy vzorků:
EZ-Fluo™ Rapid Detection System Rychlý, nedestruktivní systém pro mikrobiální detekci, založený na fluorescenčním barvení mikroorganismů. Reader EZ-Fluo™ využívá pro detekci nedestruktivní metodu, která umožňuje, abyste po obarvení a detekci mikroorganismů pokračovali v kultivaci do stavu, umožňujících jejich identifikaci pomocí standardních identifikačních technolo-
– suroviny, – mezioperační vzorky, – finální produkty, – vzorky z prostředí. Jiří Donát, Merck spol. s r.o.,
[email protected]
SERIVS
Membránové vývěvy na 24V DC určené do OEM aplikací Německý přední dodavatel vakuové techniky Vakuubrand GmbH+Co KG vyrábí kromě řady dalších vývěv i vývěvy do OEM aplikací podle přání zákazníka. Ten si může volit barvu, motor, elektrickou výzbroj, upevnění a mnoho dalšího podle konstrukčních potřeb. Obr. – Vývěva VACUUBRAND MD 1C VARIO-SP™ 24V DC
vaný, bezúdržbový, bezkartáčový stejnosměrný 24 V motor a jeho rozměry nemají konkurenci. Mají vysoce kvalitní a přizpůsobivou elektroniku zabudovanou do vývěvy, včetně možnosti řízení otáček dovolující přesné řízení hodnoty vakua změnou odsávacího výkonu. Řízení motoru usnadňuje rychlost čerpání, dosažení požadovaného vakua a má vliv na životnost membrány, vibrace, hlučnost a spotřebu energie. Rychlost otáček lze řídit interně (stálé otáčky) nebo pomocí externího digitálního nebo analogového signálu.
Vlastní výroba suchého ledu Americká společnost Polar Tech Industries Inc., Genoa, IL, dodává kompletní vybavení pro vlastní výrobu suchého ledu. Obr. – Absolute Zero® dry ice snow maker
Membránové vývěvy VARIO-SPTM nabízejí: – pružnost otáček od 400 do 2200 min-1 dovolující zkrácení čerpacího času vysokými otáčkami, – konečné vakuum i při nízkých otáčkách, – zvýšení životnosti membrány a ventilů,
Zájmy VAKUUBRAND v ČR zastupuje společnost SciTech s.r.o., Praha.
Ruční trysky Absolute Zero® dry ice snow makers jsou ergonomicky navrženy a vyrobeny z nerezi pro vysokou účinnost (až 47 %) výroby o výkonu až 17 lb/2 min. Suchý led je vhodný pro vyplnění prázdného prostoru v izolovaných kontejnerech a je nepostradatelný pro bio-tech, farmacii, klinické laboratoře, konzervace tkání, přepravu balených vzorků a v komerčních a průmyslových procesech. Tuto nabídku ocení každý, kdo se občas snaží o vlastní přípravu suchého ledu z tlakové lahve, nebo je nucen využívat jeho komerčních dodávek.
»»www.scitech.cz
»»www.polar-tech.com/main_dryicemaker.htm
– mimořádnou kompaktnost a nastavitelnost při montáži, – tišší a méně vibrační chod, Membránové vývěvy VACUUBRAND VARIO-SP™ s 24V ss pohonem jsou navrženy pro zabudování do zařízení již napojeného na řídicí systém. Kombinují osvědčený membránový systém s válcovou hlavou s nejmodernější technologií pohonu a řízení do systémových komponent, tzv. SystemPump – SP. Ten je používán v aplikacích, od nichž se očekává možnost řízení vakua. Elektronicky komuto-
– nižší spotřebu energie a nižší zahřívání, – ovládání pohonu fixním nebo externím digitálním nebo analogovým signálem, – napájení 24 V DC, které je dostupné na celém světě.
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Merck_3-13.indd 25
25
28.5.2013 10:39:59
rozhovor
Dotace v laboratorní praxi Žijeme v době, kdy je slovo „dotace“ skloňováno ve všech pádech a ve všech oblastech našeho žití. Mnozí z nás si však stále častěji klademe otázku ohledně praktického využití těchto finančních prostředků, efektivity jejich využití a významu pro náš každodenní život. Uvítal jsem proto pozvání k návštěvě do brněnské společnosti Merci, s.r.o, která má s dotacemi hluboké zkušenosti, abych se na příkladu této společnosti pokusil nalézt odpovědi u jejího generálního ředitele RNDr. Libora Reichstädtera, CSc. TR: Pane doktore, před několika málo dny jste slavnostně otevřeli nové školicí středisko Vaší společnosti. Řekněte nám, prosím, co předcházelo této, pro Vaši firmu a i pro odbornou veřejnost, velké události? LR: Je pravdou, že historie využití dotací v naší firmě je relativně dlouhá a cesta k nim nebyla a není jednoduchá. Klade totiž poměrně vysoké nároky na celý tým pracovníků a vyžaduje mimořádné nasazení všech zúčastněných, pokud má přinést nejen okamžitý efekt, ale současně i pomoci firmě otevřít nové možnosti a zhodnotit takto získaný potenciál. Proto jsme již před několika lety vytvořili úspěšný projekt na vzdělávání našich zaměstnanců, a jelikož jsme nejen obchodní, ale i výrobní firmou, jednalo se o projekt skutečně plošného zvýšení kvalifikace našich pracovníků od výroby, přes administrativu až po odborné obchodní a servisní pozice. V průběhu tohoto projektu, na který se nám podařilo získat dotaci z fondů EU v rámci programu OPLZZ, jsme si plně uvědomili, jaké možnosti se nabízejí, pokud je dotační projekt pojat seriózně a s přihlédnutím spíše k dlouhodobým než k okamžitým cílům. S odstupem času vidíme a vyhodnocujeme pozitivní přínos projektu pro naši výrobní a obchodní činnost, protože nám umožnil výrazně zvýšit úroveň a kvalitu našich služeb zákazníkům a podpořil i náš úspěšný vstup na zahraniční trhy. Na základě této pozitivní zkušenosti jsme se rozhodli využít možností, které se naskýtají v současnosti v podstatě každému.
Obr. 1 – Generální ředitel spol. Merci, s.r.o. RNDr. Libor Reichstädter, CSc.
logiích a podobně. V tom vidíme nejvyšší přidanou hodnotu v dotacích obecně. TR: Takže jste s pomocí dotace z EU postavili multifunkční školicí středisko v Brně. Jaké tedy je? Můžete pár slov k tomu, co se za tímto honosným označením skrývá?
TR: Vaše firma patří ale již dlouhou mezi přední a velmi úspěšné dodavatele laboratorního vybavení. Máte vůbec zapotřebí využívat dotace a s tím spojené a poměrně složité administrativní úkony? Mohli byste si přece dovolit jako ryze česká firma bez zahraniční kapitálové účasti, proinvestovat takový projekt z vlastních zdrojů a nebýt vázáni na účel užití dotace, neřešit náležitosti povinné publicity, monitorovacích zpráv a podobně? LR: To máte sice pravdu, ale za prvé. Jako správný hospodář bychom řešili takový projekt skromněji, zatím co dotace nám umožnila pojmout ho v celé šířce možností účelu užívání. Tedy jak jsem zmínil, nejen pro naše vlastní zaměstnance, ale i pro účely vzdělávání našich klientů. Za druhé. Právě dotace nám umožnila proinvestovat projekt, který je dimenzován k reálnému využívání i v dlouhodobém výhledu a který má potenciál se přizpůsobovat potřebám, jak našim vlastním, tak i potřebám a podnětům vnějším, tedy z trhu. A víte, že právě vnější podněty se vzhledem k rychlosti s jakou se vyvíjí současné „top“ oblasti vědy a výzkumu, mění rychle a často. Ať již hovoříme o genetice, bioinformatice, nanotechno-
LR: Celý projekt je skutečně koncipován pro širokou škálu využití a přitom s ohledem na nízké provozní náklady a šetrnost k životnímu prostředí. Právě provozní náklady bývají při plánování projektů hrazených z dotací opomíjeny a my se nechtěli dostat do situace, že budeme mít budovu, jejíž provozní náklady budou natolik neúnosné, že by nás mohly v budoucnu ekonomicky zatěžovat. Postavili jsme proto budovu s nízkou energetickou náročností a s možností flexibility jejího vnitřního členění, která je navíc celá postavena takříkajíc na základech budovy stávající, bez nutnosti záboru nového pozemku. Původní jednopodlažní kancelářský objekt byl esteticky zakomponován do tělesa budovy nové, která čítá další dvě nadzemní podlaží. V rámci původního objektu bylo vybudováno foyer s recepcí a vstupem do prostor školicího střediska. Celá budova je nyní také plně přístupná i handicapovaným spoluobčanům. Samotné školicí středisko je rozděleno na část teoretického a praktického vzdělávání. Učebny a sál teoretické části jsou plně audiovizuálně vybaveny a umožňují i tzv. Remote education, tedy školení na dálku, kdy lektor je například v Německu a pomocí kamery je snímán a obraz a zvuk přenášen do našeho střediska. Navíc, lektor může například provést posluchače na dálku výrobním provozem, kam za normálních okolností není možný vstup. Učebny praktické výuky jsou pro studijní účely osazeny typickými prvky všech nabízených řad laboratorního nábytku MERCI® a umožňují tak prezentace a výuku
Obr. 2 – Nová budova školícího střediska společnosti MERCI, s.r.o. v Brně
Systém evropských dotací nám umožnil vypracovat v rámci programu OPPI projekt, jehož cílem bylo zkvalitnění zázemí pro naši práci a další zvyšování vlastní konkurenceschopnosti, a který nám poskytnul možnost zahrnout do projektu vzdělávání širokého okruhu našich zákazníků. Zároveň urychlil i zavádění nových technologií do výzkumné a výrobní praxe nebo pomohl s proškolením uživatelů námi dodávaných technologií. Navíc nám povaha dotačního titulu umožnila nabídnout část kapacity školicího střediska i externím subjektům, ať již z řad našich zákazníků nebo partnerských organizací a využití této kapacity k účelům, o kterých jsem hovořil.
26
Merci.indd 26
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:42:26
rozhovor
Obr. 3 – Výukové prostory společnosti Merci, s.r.o.
Školicí středisko poskytuje samozřejmě i sociální zázemí s kuchyňkami a pracovnami školitelů a moderní IT infrastrukturu. TR: Co tedy vidíte jako hlavní přínos Vašeho dotačního projektu a především, komu je určen? Pokud totiž hovoříme o dotacích, často slýcháme tvrzení, že jsou přínosem pro úzkou skupinu vyvolených a systém čerpání dotací je jen plýtvání finančních prostředků občanů Evropské unie.
jak projektování, tak montáže, údržby i řádného užívání v případě zákazníků a servisu.
LR: Jak jsem řekl již v předcházejících větách, náš projekt bude sloužit ke vzdělávání a zvyšování znalostí a dovedností nejen našich zaměstnanců, ale především i odborné veřejnosti. Důraz klademe na výchovu nás všech k ekonomickému chování řádných
hospodářů a k šetrnosti k životnímu prostředí nejen v současnosti, ale i v budoucnosti, a to je myslím hlavní náplní našeho projektu. Musím také zmínit, že pojetí projektu, díky dotačnímu titulu, vedlo i k vytvoření nových pracovních míst v naší firmě. Domnívám se, že právě toto naše, řekněme jiné pojetí soukromého podnikání, vyneslo firmu MERCI, s.r.o. na čelní pozici na trhu a jsme rádi, že se nám úspěšně daří zcela naplnit heslo všech EU dotací: „Investice do Vaší budoucnosti“. TR: Děkuji za rozhovor a přeji Vám mnoho dalších úspěchů. Tomáš Rotrekl, CHEMAGAZÍN s.r.o.,
[email protected]
SERIVS
NanoTracker 2 – nová generace optických tweezrů Přední světový výrobce nanoanalytické instrumentace JPK Instruments AG, oznámil, že u příležitosti Biophysics Annual Meeting ve Filadelfii uvedl na trh novou generaci optických tweezrů (pinzet) pro kvantitativní měření NanoTracker™ 2. Jedná se o optickou pinzetovou platformu založenou na invertovaném optickém mikroskopu pro výzkumné účely a navrženou pro citlivé manipulace, silová působení a sledovací experimenty. Pomocí trackeru NanoTracker™ 2 si může uživatel uchopit a přenést částice o velikosti řádu od µm do 30 nm a být schopen řízeně takové vzorky sledovat, manipulovat s nimi s nanometrickou přesností, při působení sil s rozlišením v oblasti femtoNewtonů. Tato technologie znamená precizní, kvantitativní a reprodukovatelné měření interakcí částic nebo buněk. Obr. – NanoTracker™ 2 optical tweezers system fy JPK Instruments
nicméně mimořádně vhodného a účinného při optických experimentech. JPK má velkou reputaci v oblasti AFM a force mikroskopie pro širokou vědeckou obec, do které patří biofyzikové, biochemici, biologové a pracovníci ve výzkumu polymerů, kteří jsou schopni pracovat s jednotlivými molekulami a nanočásticemi a mají v úmyslu sledovat jejich vlastnosti a jejich interakce při citlivé manipulaci. Optická pinzetová platforma poskytuje měřitelnou sílu s minimálním šumem a vysokou stabilitou a zároveň optickou mikroskopii doplněnou o spektroskopické techniky. Je vybavena novou silovou úchytkou se schopnostmi multiplexování a de-multiplexování signálu přizpůsobením akusticko-optických deflektorů s prostorovým řízením optického paprsku.
velmi účinné ventily, lité ocelové písty, samonastavitelná těsnění pístu a řadu dalších robustních konstrukčních prvků. Bezmazné (oil-free) kompresory řady HD a HDS mají zcela oddělený prostor mezi válcem a klikovou skříní. Přívody jsou situovány v horní a dolní části válce a mohou sloužit k proplachu, kompresi nebo ventilaci výparů. Díky tomu má kompresor výpary zcela pod kontrolou, protože u jiných typů se normálně přepouštějí do klikové skříně. Tím je umožněna kontrola potenciálně škodlivých výparů, které se dají vést do speciálního bezpečného prostoru k likvidaci a nemohou uniknout do ovzduší. Obr. – Pístový kompresor řady HD
Nový systém přichází s celkovým zvýšením výkonnosti, speciálně u nastavování paprsku díky vysoce přesným pivot-point piezozrcátkům a detekčnímu systému, který přináší kompletní přepracování optické cesty. Výsledkem je lepší linearita a oslabení přeslechů, zvyšující citlivost měření všech sil. Jsou také implementovány nové funkce ke zvýšení přesnosti kalibrací pastí, což umožňuje získání dalších materiálových charakteristik. Všechny schopnosti systému NanoTracker™ 2 jsou uvedeny v osmistránkovém průvodci, který je dostupný na stránkách JPK. »»www.jpk.com
Systém NanoTracker™ 2 podává přesné informace o mechanice jednotlivých molekul a může být využit i pro určování mechanických charakteristik, jakými jsou adheze, elasticita nebo jejich tvrdost. Tudíž je tato technika evidentním přínosem pro ty, kteří chtějí mít absolutní kontrolu nad silami působícími na jednotlivé molekuly nebo nanočástice a není určena pro elektroniky nebo strojaře, ale pro biology a chemiky. Dává jim použitelný systém obvyklý při mikroskopii, včetně nenáročného softvéru,
Blackmer® přichází s bezmaznými pístovými kompresory řady HD a HDS Blackmer®, globální lídr v konstrukci a výrobě objemových a odstředivých čerpadel a pístových kompresorů, reagoval u bezmazných pístových plynových kompresorů řady HD a HDS na obavy ohledně kontaminace recyklovaných par a kondenzátů z ropných a plynových polí. Pro maximální výkon a spolehlivost za nejtěžších provozních podmínek má kompresor
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Merci.indd 27
Pístové kompresory série HD a HDS fy Backmer®, které jsou k dispozici v jednostupňovém nebo dvoustupňovém uspořádání, jsou konstruovány pro maximální výkon a spolehlivost za nejsložitějších podmínek. Proto jsou opatřeny ventily s těsněním z PEEK, litou hlavou a válcem, dvěma sadami pístních PTFE těsnění na každé pístnici pro maximální těsnost proti úkapům, pístními kroužky s TFE a tlakově mazanou klikovou skříní. Bezmaznou konstrukci představuje to, že prostor nad pístem není mazán olejem, kterým není kontaminován proud plynu. Model HDS je konstruován pro kyselé plyny, pročež je použit speciální materiál v souladu s NACE a plyn může obsahovat až 8 % H2S. »»www.blacmer.com
27
28.5.2013 10:42:28
skladování chemikálií
Skříně a sklady na nebezpečné látky Řešíte skladování nebezpečných nebo hořlavých látek? Potřebujete tyto látky umístit do výrobních prostor nebo již existujících skladů? Již více než 25 let se společnost DENIOS zabývá vývojem a výrobou prostředků a systémů pro bezpečnou manipulaci a skladování pohonných hmot, olejů, hořlavých látek, odpadů a jiných nebezpečných látek. Tento kompletní výrobní program představuje širokou škálu nabízených řešení od samostatných záchytných van z oceli nebo plastu různých záchytných objemů, podlahových plošin, regálů, skladovacích skříní až po skladovací kontejnery určené pro vnější i vnitřní umístění. Vrcholem nabídky a technických možností jsou individuální projekty, ve kterých dokáží naši projektanti a technici připravit skladovací systém přesně podle zadání a potřeb zákazníka. Při navrhování těchto projektů vycházíme z dlouholetých praktických zkušeností získaných při realizacích zakázek po celé Evropě. Touto činností zároveň umožňujeme našim zákazníkům plnit legislativní požadavky na skladování nebezpečných chemických látek. Zaměstnavatel – právnická, či fyzická osoba, je povinen chránit bezpečnost a zdraví zaměstnanců, a proto je povinen skladovat nebezpečné chemické látky jen na místech k tomu určených, v předepsaném množství, správných obalech, dbát pokynů ke skladování daných výrobcem a dodržovat zásady společného skladování – tj. neskladovat společně reagující látky. Toto vše umožňují naše skladové systémy pro skladování větších množství nebezpečných látek a skříně pro skladování menších množství nebezpečných látek.
Skříně na nebezpečné látky – ekologické a chemické skříně Bezpečné skladování menšího množství nebezpečných a chemických látek umožňují speciální bezpečnostní skříně. Při skladování nebezpečných látek je důležité zajistit základní legislativní požadavky, a to hlavně zabránit úniku těchto látek do okolí a podzemních vod (Zák. č. 254/2001 Sb.). Na dně bezpečnostní skříně musí být instalována záchytná vana. Tato vana musí být navržena tak, aby při náhodném rozlití tekutin v jednotlivých policích došlo k jejich stečení do této vany. Kapacita této vany by měla být minimálně 10% z celkového objemu látek skladovaných ve skříni nebo minimálně 100% objemu největší skladované nádoby. Bezpečnostní skříně jsou uzamykatelné, je možné je vybavit polyetylénovými vložnými vanami a jsou zejména vhodné pro skladování nebezpečných chemických látek a jejich směsí (Zák. č. 350/2011 Sb.). Bezpečnostní skříně nabízí rovněž řešení v případě zákazu společného skladování některých látek. Jejich vzájemnému půso-
28
Denios_3-2013.indd 28
bení lze totiž zamezit umístěním do různých samostatných nebo speciálně rozdělených skříní. Tyto skříně tak mohou často plně nahradit stavění a vybavení nákladných skladovacích prostor.
Obr. 2 – Protipožární skříň na hořlaviny
Obr. 1 – Skříň na chemikálie
Bezpečnostní protipožární skříně se dodávají s požární odolností 15, 30, 60 a 90 minut.
Skříně na hořlaviny – protipožární skříně Bezpečné skladování menšího množství hořlavých látek umožňují speciální protipožární skříně, které jsou konstruované zejména pro skladování hořlavin 1. a 2. třídy nebezpečnosti. Pro skladování hořlavých kapalin (HK) platí požadavky ČSN 650201. Každé skladování hořlavých kapalin je nutné vždy posoudit individuálně. Sklady HK jsou klasifikovány v závislosti na skladovaném množství hořlavých kapalin všech tříd nebezpečnosti. Volné skladování hořlavých a nebezpečných látek přímo na místě jejich užití je velice nebezpečné vzhledem k vysokému riziku vzniku požáru. Těmto událostem lze částečně předejít použitím certifikovaných protipožárních skříní určených k bezpečnému skladování hořlavin a jiných nebezpečných látek. Požadavky na vlastnosti těchto produktů a příslušné kontrolní mechanismy řeší evropská norma EN 14470-1, účinná od 1. 7. 2004. Norma EN 14470 obsahuje tři hlavní bezpečnostní požadavky na skladování hořlavin: – minimalizace nebezpečí vzniku ohně spojeného se skladováním hořlavin a ochrana skladovaných hořlavin v případě požáru, – minimalizace množství výparů vypouštěných do prostoru pracoviště, – záchyt rozlitých tekutin uvnitř skladového prostoru.
V případě požáru se dveře bezpečnostních protipožárních skříní musí automaticky uzavřít při okolní teplotě 50 °C ±10 °C. Všechny ventilační otvory se musí uzavřít následně při dosažení teploty 70 °C ±10°C. Potom bude skříň bezpečně uzavřena z hlediska ochrany uskladněných hořlavin před ohněm. Například hořlaviny uskladněné v bezpečnostní protipožární skříni typu 90 budou chráněny proti vznícení minimálně po dobu 90 minut od vzniku požáru. To znamená, že během 90 minut teplota uvnitř skříně nevzroste o více jak 180 °C v porovnání s počáteční teplotou 20 °C ±5 °C. V případě požáru tak bude mít personál dostatečný čas na odchod z pracoviště a hasiči na vstup do těchto prostor a uhašení požáru. V bezpečnostních protipožárních skříních mohou být hořlavé kapaliny bezpečně uloženy a chráněny před požárem v jejich okolí. Nejdůležitějším ochranným cílem těchto skříní je, aby byla pracujícím v tomto prostoru poskytnuta dostatečná doba k úniku. Kromě toho bude poskytnuta dostatečná doba také hasičům a záchranářům k zásahům v pracovních prostorách. Pro další případné informace, objednání hlavního katalogu s kompletním sortimentem, či sjednání schůzky s naším obchodním zástupcem se obracejte na naše odborníky na bezplatné tlefonní lince 800 383 313 nebo navštivte naše webové stránky www.denios.cz. Radek Zajíc, DENIOS s.r.o.,
[email protected]
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:47:01
A
Parker_
Automatické kontinuální odpařování Hei-VAP Distimatic Doplňkový modul, který lze připojit k jakékoli rotační odparce pro kontinuální odpařování • optimalizované odpařování i při velkých objemech • automatické doplňování, sběr a odvádění zbytku • 24 hodin denně, 7 dní v týdnu, přes noc i během víkendu
Chcete se dozvědět více? Neváhejte nás kontaktovat! www.merci.cz
Společně dokážeme snížit náklady na sezónní sušení stlačeného vzduchu a ušetřit prostor ve Vaší kompresorové stanici. www.parker.cz
ANTARES Hybridní sušička s tandemovou technologií Denios_3-2013.indd 29 Parker_Antares_210x150mm.indd 1
28.5.2013 10:47:03 4.5.13 21:14
www.doublepower.cz
Unikátní suché vývěvy nXDS
energeticky úsporná, bezúdržbová zářivková svítidla do prostředí s nebezpečím výbuchu TNAML Zóna 1 / Ex e mb II, Ex tD A21 TNAML Zóna 2 / Ex nA II, Ex tD A22
IP68, ATEX, HACCP • nouzový modul LED • 10 let záruka •
Zastupuje: CHROMSPEC spol. s r.o. 252 10 Mníšek pod Brdy Lhotecká 594 Tel.: 318 599 083
[email protected]
634 00 Brno Plachty 2 Tel.: 547 246 683 www.chromspec.cz
doublepower!! s.r.o., bílkova 18/856, 110 00 praha 1 tel.: 608 889 322, www.doublepower.cz
30
Chromspec_Doublep_Intertec.indd 30
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:49:48
analýza dat
Vyhodnocování experimentálních dat (3) Javůrek M., Taufer I. Univerzita Pardubice, Fakulta elektrotechniky a informatiky, Katedra řízení procesů,
[email protected],
[email protected] V tomto dílu seriálu jsou uvedeny další nástroje exploratorní analýzy dat pro odhalování míry symetrie, lokální koncentrace dat a případné odlehlé body v analyzovaném výběru dat. Tento postup slouží především k rozhodnutí o normalitě či nenormalitě dat, od které se odvíjí další postup vyhodnocení.
1 Úvod Exploratorní analýza je vysoce objektivní nástroj pro posuzování statistických zvláštností reálných experimentálních dat. Používá především řadu grafických pomůcek, které pomocí různých způsobů zobrazení vzájemných kombinací pořadové pravděpodobnosti a kvantilů dokáží zobrazit specifické odchylky dat od teoretických rozdělení. Právě tyto grafické pomůcky mají podstatně vyšší vypovídací schopnost v porovnání s kumulativními numerickými testy, které veškeré vlastnosti dat shrnují do jednoho či několika číselných údajů.
Obr. 2 – Grafy rozptýlení s kvantily pro a) rovnoměrné, b) normální, c) exponenciální a d) Laplaceovo rozdělení
2 Nástroje exploratorní analýzy 2.1 Graf rozptýlení s kvantily Jedná se o velmi jednoduchý graf, ovšem s vysokou vyjadřovací schopností. Na vodorovné ose vynášíme pořadovou pravděpodobnost Pi a na svislé ose pořádkové statistiky xi. Pro symetrické rozdělení průběh představuje symetrická sigmoidní křivka. Dále se do grafu vynáší poloha základních kvantilů – medián, dolní i horní kvartily, oktily a sedecily. Tyto pak spojením tvoří obdélníky – kvartilový, oktilový a sedecilový (svislé hrany kvartilového obdélníku jsou na souřadnicích 0,25 a 0,75, oktilového na souřadnicích 0,125 a 0,875, sedecilového na souřadnicích 0,0625 a 0,9375). Úsečka uvnitř kvartilového obdélníku určuje interval spolehlivosti mediánu. Tyto obdélníky by pro symetrická rozdělení měly být symetrické podle mediánu. Pro výběry sešikmené k vyšším hodnotám je sigmoida konvexně rostoucí, pro výběry sešikmené k nižším hodnotám je konkávně rostoucí. Odlehlá pozorování způsobují prudký nárůst směrnice sigmoidy, vícemodální rozdělení tvoří na sigmoidě části s téměř nulovou směrnicí. Princip grafu viz obr. 1, jeho vzhled pro různá rozdělení viz obr. 2 [1].
2.2 Jádrový odhad hustoty pravděpodobnosti Tento graf modeluje rozložení hustoty pravděpodobnosti pro analyzovaná data. Shoda průběhu funkce se standardním průběhem typickým pro Gaussovo rozdělení je další vodítko pro posouzení šikmosti a špičatosti ev. lokální koncentrace dat. Průběh funkce je dán rovnicí (1):
(1)
kde
Obr. 1 – Konstrukce grafu rozptýlení s kvantily. Vlevo umístěn graf rozptýlení, vpravo vrubový krabicový graf. Na svislé ose vyznačeny polohy základních kvantilů (M – medián, FD,H – kvartily, ED,H – oktily a DD,H – sedecily). Číselné hodnoty vyznačené na vodorovné ose označují rozsahy pořadové pravděpodobnosti pro jednotlivé obdélníky
Pro složitější průběhy hustot je vhodnější konstruovat jádrové odhady s proměnlivou šířkou pásu h, viz [2]. 2.3 Histogram Je to obrys sloupcového grafu, který má na ose x jednotlivé třídy dat, které definují šířky sloupců, a na ose y empirické hustoty pravděpodobnosti. Z tvaru histogramu pak usuzujeme na shodu s některým rozdělením. Nejdůležitější je volby šířky třídy – je-li velká, ztratí se proměnlivost tvaru, je-li malá, ztrácí se trendy průběhu. Pro přibližně symetrická rozdělení lze užít rovnici (2) pro počet tříd L: L = int (2√n)
(2)
univerzální využití má však vztah (3): L = int (2,46 (n–1)0,4)
(3) Dokončení na další straně
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Vyhodnocování3.indd 31
31
28.5.2013 10:52:21
analýza dat
Pokud není příliš sešikmené rozdělení, lze užít šířky tříd o stejné velikosti, dané rozdělením intervalu počtem tříd L.
Typické průběhy viz obr. 5. U těchto grafů je obtížné rozlišit normální a Laplaceovo rozdělení.
Výška sloupce je pak dána počtem prvků v dané třídě. Pro účely porovnání se histogram doplňuje teoretickými hustotami pravděpodobnosti, viz obr. 4.
Obr. 5 – Grafy Q – Q pro porovnání výběru z normálního rozdělení s teoretickým a) rovnoměrným, b) normálním, c) exponenciálním a d) Laplaceovým rozdělením. Přímka znázorňuje teoretický průběh
Obr. 3 – Jádrové odhady hustoty pravděpodobnosti pro výběry z rozdělení a) rovnoměrného, b) normálního, c) exponenciálního a d) Laplaceova. Čárkovaně je znázorněna hustota Gaussova rozdělení s parametry a plnou čarou jádrový odhad hustoty pravděpodobnosti empirického rozdělení výběru
2.5 Rankitový graf
Obr. 4 – Histogramy s konstantním dělením (plná čára) pro výběry z rozdělení a) rovnoměrného, b) normálního, c) exponenciálního a d) Laplaceova. Čárkovaně je vyznačena hustota Gaussova rozdělení
Zde se provádí porovnání kvantilů normovaného normálního rozdělení (osa x) a pořádkových statistik (osa y). Umožňuje orientační zařazení výběrového rozdělení podle šikmosti, špičatosti a délky konců. Konvexní příp. konkávní průběh indikuje zešikmené rozdělení výběru, esovitý průběh ukazuje na rozdílnost délek konců při porovnání s normálním rozdělením. Lze indikovat směs více rozdělení a přítomnost vybočujících bodů. Typické průběhy viz obr. 6, na obr. 7 jsou ukázány anomálie rankitových grafů, které umožňují dělat bližší závěry o datovém výběru. Obr. 6 – Rankitové grafy pro výběry z rozdělení a) rovnoměrného, b) normálního, c) exponenciálního a d) Laplaceova. Přímka znázorňuje teoretický průběh
V dalším si ukážeme grafy pro porovnání empirického rozdělení dat výběru vůči některému z teoretických rozdělení. Jelikož nejdůležitější je posouzení shody s normálním rozdělením, bývá nejčastěji právě toto jako teoretické. 2.4 Kvantil – kvantilový graf (Q – Q graf) Porovnává kvantilovou funkci QE(P) vyjádřenou pomocí pořádkových statistik vůči kvantilové funkci QT(P) zvoleného teoretického rozdělení. Při shodě rozdělení musí platit přibližná shoda kvantilů, závislost by měla být lineární (nazýváme ji Q – Q graf). Linearitu průběhu je možno hodnotit pomocí nástrojů lineární regrese – např. korelačního koeficientu.
32
Vyhodnocování3.indd 32
2.6 Pravděpodobnostní graf (P – P graf) Tento graf je obdobou Q – Q grafu, ale porovnáváme distribuční funkci výběru, tj. pořadovou pravděpodobnost, se standardizovanou distribuční funkcí zvoleného teoretického rozdělení. StandardizoCHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:52:23
analýza dat
Obr. 7 – Některé anomálie rankitových grafů: a) symetrické a ploché rozdělení, b) symetrické a špičaté rozdělení, c) vlevo sešikmené rozdělení, d) vpravo sešikmené rozdělení, e) směs dvou rozdělení a f) přítomnost vybočujících měření
Obr. 8 – Kruhové grafy pro výběry z rozdělení a) rovnoměrného, b) normálního, c) exponenciálního a d) Laplaceova
Tab. 1 – Charakteristiky šikmosti a špičatosti
vaná veličina je definována rovnicí (2): (2) kde Q – parametr polohy, R – parametr rozptýlení (používají se momentové odhady). V případě shody výběrového rozdělení se zvoleným teoretickým je grafem přímka s jednotkovou směrnicí a nulovým úsekem. Tyto grafy jsou citlivé na odchylky od teoretických rozdělení ve střední části, kdežto Q – Q grafy spíše v oblastech konců, tudíž se vzájemně doplňují. 2.7 Kruhový graf Tento graf umožňuje ověření, zda výběr pochází z rozdělení definovaného distribuční funkcí Fe(x), která je úplně definována včetně svých parametrů. Transformací
Název
Definice
Vyjadřuje
Pro kvantil L
Polosuma ZL
0,5 (LD + LH)
symetrii při ZL = 0
E, E, D, …
Rozpětí RL
LD + LH
rozptýlení
E, E, D, …
Šikmost SL
(M – ZL) / RL
symetrii při SL =0
E, E, D, …
Pseudosigma GL
RL / (–2upi*)
špičatost (Gauss. GL=konst.)
E, E, D, …
Délky konců TL
ln (RL / RF)
špičatost
E, D, …
* upi je kvantil standardizovaného normálního rozdělení pro Pi = 2-i Tab. 2 – Hodnoty šikmosti SL a špičatosti TL v oblasti oktilů a sedecilů pro různá rozdělení Rozdělení
Špičatost
Šikmost Oktily
Sedecily
Oktily
Sedecily
(3)
Rovnoměrné
0,287
0,288
0,318
0,478
získáme veličiny Z(i) téměř rovnoměrně rozdělené v intervalu [0,1]. Pak se definuje soustava vektorů vi o délce l0 a směru πZ(i):
Normální
–0,421
–0,316
0,633
0,99
Exponenciální
–0,018
0,019
0,407
0,736
Laplaceovo
–0,430
–0,324
0,565
1,007
Z(i) = Fe(x (i))
(4)
3 Závěr
Složky vektorů vi jsou dány: vxi = l0 cos (πZ(i)) vyi = l0 sin (πZ(i))
(5)
Vlastní kruhový graf vznikne spojením vektorů v1, v2, …, vn, –v1, –v2, …, –vn, čímž se vytvoří polygon o 2n vrcholech. Jako distribuční funkce Fe se zpravidla volí distribuční funkce normálního rozdělení a graf pak slouží k ověření normality výběru. Tento graf bývá považován za velmi významný při posuzování neznámých dat. Typické průběhy jsou znázorněny v obr. 8. 2.8 Některé numerické charakteristiky Pro posouzení typu rozdělení datového výběru se kromě zmíněných grafických nástrojů používá řada numerických testů, které popíšeme v dalším pokračování seriálu. Tyto testy jsou sice jednodušší pro vytvoření závěru o datech uživatele, ale jejich účinnost je nižší. Rozhodně neobsáhnou mnohotvárnost různých typů experimentálních dat. Zde si pouze uvedeme některé charakteristiky robustního typu, jejichž hodnoty také vypovídají o vlastnostech výběru. Nahrazují nám centrální momenty platné pouze pro normální rozdělení. V oblastech oktilů a sedecilů není příliš výrazný rozdíl mezi normálním a Laplaceovým rozdělením. Rozdělení sešikmená k vyšším hodnotám mají SL záporné, sešikmená k nižším hodnotám mají SL kladné. Hodnota pseudosigmy GL s prodlužováním konců roste. CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Vyhodnocování3.indd 33
V příspěvku navazujícím na předchozí díl seriálu je předložena řada dalších nástrojů pro posouzení statistických odlišností datových výběrů. Jsou zdůrazněny především grafické nástroje, které mají podstatně vyšší rozlišovací schopnost pro různé reálné datové výběry. O to větší nároky však kladou na vyhodnocení a tvorbu závěrů – je třeba jistá praxe a zkušenost.
Literatura [1] MELOUN, M.; MILITKÝ, J. Statistická analýza experimentálních dat. Praha: Academia, 2004. 953 s. ISBN 80-200-1254-0 [2] MELOUN, M.; JAVŮREK, M.; MILITKÝ, J. Chemometrie II. Aplikace počítačů v analytické a fyzikální chemii. Pardubice: VŠCHT Pardubice, 1988. 322 s.
Abstract evaluation of experimental data (3) Summary: In this part of the series, further tools are presented of exploratory analysis of data for revealing the symmetry measure, local data concentration and potential outlier points in the data selection analyzed. This procedure serves, first of all, the decision about normality or non-normality of data, wherefrom the further procedure of evaluation is deduced. Key words: exploratory data analysis, diagnostics graphs, evaluation of data
33
28.5.2013 10:52:24
chemické inženýrství
Problematika přenosu tepla u deskových výměníků Kubín M. VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav Technických zařízení budov,
[email protected] V příspěvku je nastíněna problematika přenosu tepla u deskových výměníků. Na rozboru součinitele přestupu tepla, který je funkcí mnoha proměnných, je ukázána složitost celé problematiky. Součinitel přestupu tepla podstatným způsobem ovlivňuje velikost přenosu tepla. To má velký vliv na optimální využití deskového výměníku v technické praxi.
1 Úvod
– střední logaritmický rozdíl teplot je dán vztahem:
Problematika přenosu tepla látkou je všeoobecně poměrně velmi složitá. Pokud látky nemění své skupenství, teplo se mezi nimi může šířit nebo přenášet jen tehdy, pokud mají tyto látky rozdílnou teplotu. Formy přenosu tepla (vedení, proudění, sálání) se vzájemně od sebe značně liší, a proto se řídí různými zákonitosmi.Přenos tepla, který je vázaný na přenos látky (plynná fáze tekutiny), nevyžaduje rozdíl teplot, ale rozdíl koncentrací, popřípadě parciálních tlaků látky, v různých částech jejího objemu.
∆t = ∆tln = ∆t1–∆t2/ln∆t1/∆t2 [K],
Ve skutečnosti se uvedené druhy přenosu tepla nevyskytují vůbec samostatně a nebo velmi zřídka. Ve většině případů je jeden způsob přenosu tepla doprovázen způsobem jiným. To je také případ přenosu tepla v deskových výměních, ve kterých se přenos tepla uskutečňuje nejčastěji z proudící teplejší tekutiny 1 do druhé chladnější tekutiny 2 přes pevnou dělicí stěnu (desku), která je navzájem od sebe odděluje (rekuperační výměníky tepla), kde se druhy přenosu tepla vyskytují v různých kombinacích. Tento složený způsob šíření, neboli přenosu tepla, pak nazýváme prostup tepla. Podívejme se nyní v krátkosti, čím je přenos tepla charakteristický u deskových výměníků tepla.
2 Charakteristika přenosu tepla Přenos tepla výměníkem obecně závisí na těchto faktorech: – vstupní a výstupní teploty tekutin proudících výměníkem (charakteristická teplota Δt), – směr a charakter proudění tekutin ve výměníku tepla, – druh a vlastnosti proudících tekutin, – velikost teplosměnné plochy S a profilace desek výměníku, – materiál, tloušťka desek a jejich vzdálenost od sebe, (poměr vzdálenosti desek k výšce desky vyjádřený vztahem δ/L1 se označuje jako charakteristický rozměr Δh (–) při šířce desky B = 1 m), – ostatní. Přenos tepla Q výměníkem je charakterizován základní výpočtovou rovnicí ve tvaru: Q = k.S.∆t [W], kde k – součinitel prostupu tepla [W/m2 .K], S – plocha přenosu tepla [m2], ∆t – střední rozdíl teplot proudících tekutin ve výměníku [K].
kde ∆t1, ∆t2 – rozdíly vstupních a výstupních teplot tekutin 1 a 2 proudících výměníkem [K]. Pro praktické výpočty je možné použít hodnoty k uvedené v odborné literatuře – viz tab. 1. Tab. 1 – Informativní hodnoty součinitele prostupu tepla k [7] Druh teplonosných tekutin nebo typ výměníku tepla
Součinitel prostupu tepla k [W/m2.K]
Výměník plyn – plyn, 0,1 MPa (trubkové výměníky, rekuperátory)
10–40
Deskové výměníky plyn-plyn, 0,1 až 1 MPa
30–80
Výměníky kapalina-plyn, cca 0,1 MPa (ohřívače vzduchu ze žebrovaných trubek, trubkové výměníky, kotle na odpadní teplo, sprchové chladiče)
15–80
Trubkové výměníky plyn-plyn, 10 až 20 MPa, výměníky voda-voda, voda-pára v tepelných stanicích
150–500
Výměníky kapalina-kapalina různých konstrukcích
200–1200
Odparky, výparníky, kondenzátory
300–3000
Kondenzátory parních turbín
1 500–4 000
Když se podrobněji podíváme na uvedené vztahy, zjistíme, že největší problém způsobuje stanovení hodnot součinitele přestupu tepla α1, α2 respektivě α, který je funkcí mnoha proměnných: α = f (w, λ, ρ, c, η, ∆t, t, l,………), kde w – rychlost proudění tekutiny [m/s], λ – tepelná vodivost tekutiny [W/m K], ρ – hustota tekutiny [kg/m3], c – měrná tepelná kapacita [J/kg K], η – dynamická viskozita [Pas], ∆t – rozdíl teplot [K], T – teplota proudící tekutiny [°C], l – charakteristický rozměr [m]. Obr. 1 – Průběh teplot tekutin ve výměníku tepla při protiproudovém uspořádání s různou hodnotou tepelné kapacity průtoku tekutiny Ċ [4]
Po rozepsání pro deskový výměník platí: – součinitel prostupu tepla k se určí obecně ze vztahu: 1 k = ———————— [W/m2.K], 1/α1+dd/λd+1/α2 kde α1 – součinitel přestupu tepla mezi proudící tekutinou 1 a deskou výměníku na primární straně [W/m2.K], α2 – součinitel přestupu tepla mezi deskou a proudící tekutinou 2 na sekundární straně [W/m2.K], dd – tlouštka desky výměníku [m], λd – tepelná vodivost materiálu desky výměníku [W/m2.K]. – plocha přenosu tepla, neboli teplosměnná plocha, se určí ze vztahu: S = m.Sd, kde Sd je oboustranná teplosměnná plocha jedné desky [m2] při počtu desek m.
34
Kubín3.indd 34
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:58:40
chemické inženýrství
Hodnoty součinitele přestupu tepla α1 (na straně tekutiny 1) a α2 (na straně tekutiny 2) je možné za předpokladu: – přibližně shodných fyzikálních a chemických vlastností tekutin 1 a 2 ve výměníku, – přibližně shodných velikostí teplosměnných ploch desek S1, S2 a jejich profilace na straně tekutin 1 a 2 ve výměníku, kdy α1 S1 ≈ α2 S2 → uvažovat stejnou hodnotou α1 ≈ α2 ≈ α, kdy hodnoty α jsou uvedeny v odborné literatuře – viz tab. 2. Tab. 2 – Hodnoty součinitele přestupu tepla α pro různé druhy tekutin [3] Praktické rozsahy α
[W/m2.K]
Laminární proudění vody
100–400
Turbulentní proudění vody
2 000–6 000
Var vody
6 000–50 000
Kondenzace vodní páry
4 000–15 000
Ohřívání a ochlazování olejů
60–1 500
Kondenzace chladiv (freonů)
400–3 000
Pro jednoduché porovnání velikostních řad různých typů a druhů deskových výměníků může být výpočet přenosu tepla Qv ve výměníku obecně vztažen na: a) charakteristický rozměr Δh, b) maximální přenášený tepelný výkon Qpr výměníkem z jedné tekutiny do tekutiny druhé. 2.1 Výpočet vztažený na charakteristický rozměr Δh výměníku tepla Charakteristický rozměr je definován vztahem: Δh = δ/L1 (–) při šířce desky B = 1 m nebo Δhx = δx/Lx (–) při šířce desky Bx, = x, kdy x < 0, ∞ >, jestliže δ/L1 ≈ δx/Lx, pak Δh/B = Δhx/Bx, z toho Δh = (B.Δhx)/Bx nebo Δh = Δhx.(B/Bx), Δh = Δhx.bx, kdy bx = (B/Bx). Vypočtený tepelný výkon výměníku tepla Qv se pak vztahuje k charakteristickému rozměru Δh. Výhodou tohoto postupu je možnost porovnání vypočteného tepelného výkonu Qv z jedné tekutiny do druhé pro různé druhy deskových výměníků při vztažení na charakteristický rozměr Δh při jednotkové šířce desky výměníku B = 1 m. 2.2 Výpočet vztažený na maximální přenášený tepelný výkon Qpr Pro stanovení hodnot, které se přibližují nejvíce k hodnotám skutečným, se doporučuje uvažovat maximální přenášený tepelný výkon na příslušný počet desek neměnných daných rozměrů, tj. výšky a šířky desky.
3 Rozbor stanovení součinitele přestupu tepla α Významnou veličinou podílející se na ovliňování přenosu tepla ve výměníku a také ztráty tepla do okolního prostředí je součinitel přestupu tepla α. V příspěvku jsou uvedeny pouze vybrané výpočtové vztahy a kriteriální závislosti z odborné literatury. Pokud se bude uvažovat výměník s protiproudovým nebo souproudovým uspořádáním toku tekutin, typ kapalina-kapalina (voda-voda), tak pro výpočet součinitele přestupu tepla α se používá běžných kriteriálních závislosti při kontrole Re. Proudění kapalin by mělo být všeobecně turbulentní (Re > 5 000), poněvadž při nižších Re jsou nejisté podmínky, neboli při laminárním proudění může být přenos tepla poměrně nízký (tím ale i tepelná ztráta výměníku do okolí). Často je problémem stanovení pro Re charakteristický rozměr (délka, šířka mezery mezi deskami, ekvivalentní průměr atd.). Nejčastěji se používá pro vyjádření ekvivalentího průměru vztah: dekv = 4S/O [m], kde S – průtočný průřez [m2], O – omočený obvod [m]. CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Kubín3.indd 35
Tato závislost je oprávněná pro turbulentní proudění, používá se ale také i pro proudění laminární, kdy je použití tohoto vztahu problematické. Při nízkých hodnotách Re má zanedbatelný význam Gr, takže je nutné provést vhodný výběr vztahů pro výpočet. Velmi podstatný význam má i délka proudu ustálené kapaliny. U deskového výměníku se mezera mezi deskami pohybuje v rozsahu mezi 2 až 6 mm (rovna tloušťce vrstvy protékající tekutiny). Teplosměnná plocha je tu tvořena počtem desek m a jejich účinnou plochou B.L1 (B – účinná šířka, L1 – účinná výška nebo délka). Poměr B/L1 je zpravidla 1:2, avšak může být také předmětem optimalizačního výpočtu. Princip funkce deskových výměníků je založen na rozdělení celkového proudu na množství tenkých paralelních proudů tekutiny. Pro tenkou a širokou mezideskovou mezeru tloušťky δ platí, že ekvivalentní hydraulický průměr průtočného průřezu dekv je přibližně rovný dvojnásobku tloušťky mezery δ. Za předpokladu, že tloušťka vrstvy tekutiny δ se zmenší x-krát, tak při konstatntním průtoku tekutiny se rychlost w proudící tekutiny zvětší také x-krát. Tlaková ztráta ∆p1 se pak proti původnímu stavu změní podle vztahu [2]: ∆p1 = (λ.L1)/dekv.1/2w2.ρ.x3 [Pa], tedy vzroste x3 – krát. Tato skutečnost brání neomezenému snižování vzdálenosti desek od sebe, čímž by se naopak zvyšoval součinitel přestupu tepla α na stěnách desek. Kompromisní řešení k dosažení velmi dobré hodnoty součinitele α a zároveň udržení tlakových ztrát v přijatelném rozsahu vedla ke tvarování (profilování) desek výměníku. Změnami směru proudění tekutin a změnami průřezu mezer mezi deskami výměníku [1] nastává víření proudů i při hodnotách Re daleko pod hranicí turbulentního proudění v přímém kanálu, počítaných pro celkový proud. Soubor tvarovaných desek opatřených mezideskovým tvarovaným těsněním se stáhne mezi dvě masivní čela (přední a zadní) opatřená přírubami. Přední z nich s hrdly nebo nátrubky pro přívod a odvod obou tekutin se označuje jako pevné, zadní čelo připevněné svorníky jako snímatelné. Pro dosažení protiproudového průtoku musí mít desky různě tvarované těsnění. Tak se rozlišuje deska počáteční, deska vnitřní pro primární proud tekutiny, deska vnitřní pro sekundární proud tekutiny a deska závěrná. Průtok kapaliny tvarovanou mezerou mezi deskami lze přirovnat k náhlým rozšířením a zúžením průřezu, kde se rychlosti periodicky mění a vznikají víry. Při pohybu tekutiny v hladkém kanálu konstatního průřezu se na určité vzdálenosti od vtoku tekutiny ustálí teplotní a rychlostí profil proudící tekutiny. Podle Re je za těchto podmínek podle [2] součinitel přestupu tepla α ze stěny do kapaliny dán vztahem α = (λt.w.ρ.c.e)/8 [W/m2.K], kde λt – součinitel odporu kapaliny v mezideskovém prostoru (–), e – opravný součinitel na pohyb mezní vrstvy (–). U mezideskového prostoru vytvořeného ze zvlněných desek po celé délce je možné si představit, že jde o sestavu z úzkých pruhů hladkých desek, které vytvářejí náhlé rozšíření a zúžení průřezu (Bordova ztráta) jdoucí těsně za sebou. Dosazením do Reynoldsova vztahu pro přestup tepla dostaneme vztah pro výpočet součinitel α, kdy α = (ζ.w.Q.c.e)/8 [W/m2.K], kde ζ – celkový součinitel odporu mezideskového prostoru (–). Z uvedeného vztahu vyplývá protichůdnost požadavků co největšího přestupu tepla a co nejmenšího hydraulického odporu. Hlavní příčinou zvětšení přestupu tepla je rozrušení mezní vrstvy (respektive laminární podvrstvy) při náhlém rozšíření průřezu. Proto v takových kanálech začíná turbulentní režim značně dříve než v kanálech přímých hladkých. Zvlněné desky výměníku jsou tužší, tlakově odolnější a při stejných hlavních rozměrech jako hladká deska mají větší teplosměnnou plochu a delší dráhu proudů. Jejich Pokračování na další straně
35
28.5.2013 10:58:40
chemické inženýrství
nevýhodou je náročnější výroba a zvýšené požadavky na tažnost nerezavějících ocelí. Proto se nejdříve používaly desky výměníku rovné a hladké, mezi něž se vkládaly turbulizující vložky z plastů. Ty pak působily také jako ztužující distační prvek. Dosažení zvýšení součinitele přestupu tepla α bylo ale v těchto případech do značné míry kompenzováno snížením účinné teplosměnné plochy desek vzhledem ke kontaktní ploše plastových vložek. Proto se další vývoj ubíral již směrem rozšiřování zvlněných desek používaných ve výměníku, kdy řada desek paralelně řazených vytváří již svazek paralelních kanálů. Součinitel přestupu tepla α se obecně stanovuje z kriteriálních rovnic pro určitý typ zvlnění desek. Vztahy [2] jsou typu:
Tyto limitní případy nejsou ale pro technické aplikace důležité, protože bez křižujících se bodů a bez dodatečných distančních držáků se nedají vyrobit žádné mechanicky stabilní sady desek. Parameter ξ Re2 je přímo úměrný gradientu tlaku Δp/Lp podle vztahu: 2Δp.dh3 . ρ ξ Re2 = ————— Lp η2 Geometrický parameter (dh/Λ) se účelově zahrne do předběžného faktoru (cq = 0,122), který se potom taktéž musí empiricky modifikovat, a to z toho důvodu, že většina výrobců neuvádí geometrické podrobnosti svých profilovaných vzorů desek. Pak Nu = cq.Pr 1/3 [(η/ηw)1/6 [ξRe2 sin(2φ)] q .
kde A, a jsou experimentálně zjištěné konstanty pro různé typy desek výměníku. Opravný člen (Pr/Prst)0,25 byl zaveden M.A. Michejevem pro vyjádření vlivu směru tepelného toku při ochlazování a ohřevu kapaliny. Jeho střední hodnota bývá 1,05 až 1,1. Někdy se také tento člen zanedbává vzhledem k rozptylu platnosti kriterální rovnice. Z vypočteného Nu se následně určí součinitel přestupu tepla α podle vztahu: α1,2 = Nu1,2.λ1,2/dekv = Nu1,2.λ1,2/2δ [W/m2.K]. 3.1 Deskové výměníky tepla rozebíratelné a nerozebíratelné Někteří výrobci těchto výměníků v současnosti nejčastěji nabízejí vlnovitý tvar profilování desek [5] zobrazený na obr. 2 (chevron type plate), pro který je charakteristický sinusový tvar vlny s amplitudou â a délkou vlny Λ, přičemž vlna je skloněná o úhel φ proti směru hlavního proudění a na desce je vylisovaná v jednom anebo ve více pásech šířky B. Desky v jedné sadě navzájem drží tak (pootočení každé druhé desky okolo své normály plochy o 180°), že se hřebeny vlnovitého profilování navzájem dotýkají na více místech. Výrobci tak nabízejí desky v odstupňovaných velikostech se stejnými sinusovými vzory se dvěma anebo s více rozličnými úhly φ. Přitom se desky s malým úhlem (0°<φ<45°), a tedy s menší tlakovou ztrátou, označují jako měkké desky, desky s velkým úhlem (45°<φ<90°) a následně také s větší tlakovou ztrátou se označují jako tvrdé desky. Obr. 2 – Profilovaná deska výměníku tepla [5]
V důsledku periodické struktury průtokových kanálů lze přestup tepla a hmoty přibližně vyčíslit z asymptotického řešení podle vztahu:
Konstanty pro technické deskové zařízení se po vyhodnocení údajů mohou dosadit hodnotami cq = 0,122 a q = 0,374. Tato rovnice obsahuje také korekci (η/ηw)1/6 a to z toho důvodu, aby se zohlednila závislost dynamické viskozity η od teploty. Protože parameter ξRe 2 je přímo úměrný gradientu tlaku Δp/Lp, dostaneme při stejném Δp pro tvrdé desky s např. φ = 60° a pro měkké desky s φ = 30° (a s ostatními stejnými rozměry) stejný součinitel přestupu tepla α, a tedy také stejný součinitel prostupu tepla k. Funkce sin(2φ) symetricky klesne z maximální hodnoty 1 při φ = 45° jak pro menší, tak také pro větší úhly φ.Prostupnost se přitom ale odlišuje o více jak o faktor dva. V důsledku toho dochází při stejné tlakové ztrátě tvrdé desky s velkými úhly φ k větším časovým prodlevám kapaliny v mezideskových mezerách výměníku, což vede následně k výraznějším změnám teploty. Existuje také velké množství různých typů vlnitých desek [6], u nichž je potřebné při navrhování výměníku tepla zvolit desky s příslušným vzorem vlny, které vyhovují zadaným mechanickým a tepelným požadavkům. Zvlnění povrchu zintenzívňuje turbulentní výměnu a způsobuje zvětšení povrchu výměny tepla o cca 15 až 25 %. Několik uspořádání z nejrozšířenějších typů vlnitých desek je uvedeno na obr. 3. Desky se stupňovitou vlnou (obr. 3a) mají maximální výšku vlny, která přesahuje výšku stlačených těsnění mezi deskami. Při montáži výměníku tepla se tyto desky umisťují tak, aby se výstupky na deskách shodovaly. Při takovém umístění desek se stupňovitou vlnou se plocha průřezu proudu kontinuálně mění po celé délce a tím vzniká dodatečná turbulizace proudu tekutiny v důsledku změny rychlosti. Maximální mezera mezi deskami se obvykle pohybuje v rozsahu 2 až 6 mm, minimální mezera je cca 1,5 až 2 mm. Rychlost proudící kapaliny při turbulentním režimu je cca 0,2 až 3 m/s v závislosti na tlakovém spádu. Desky s vlnou ve tvaru šípu anebo klasu jsou uvedeny na obr. 3b.Výška vlny se v tomto případě rovná výšce stlačených těsnění. Hřebeny (vrcholy) vlny na desce jsou umístěny pod určitým úhlem vzhledem k hřebenům sousedních desek. Jak ukazuje obr. 3b., a 3c, průřez proudu tekutiny se přitom nemění, ale nepřetržitá změna směru proudu napomáhá jeho turbulizaci. Obr. 3 – Profilace vytvořených kanálků desek [6]
Nu = 1,615 [(ξ.Re/64) Re.Pr.dh/L]1/3 , kdy za délku L se musí dosadit vzdálenost mezi dvěma křižujícími se body podle vztahu: dh/L = (dh/Λ) sin(2φ) (0°<φ<90°). Jakmile je znám přestup tepla pro některou ze struktur desek, např. pro úhel profilování φ = 45° (tj. sin2φ = 1), lze z této hodnoty s vysokou pravděpodobností určit úhlovou závislost φ. Relativní součinitel přestupu tepla α* se pak určí podle vztahu: α(φ) β(φ) α* = ——— = ——— α(45°) β(45°)
36
Kubín3.indd 36
Hloubka vlny se pro běžné desky pohybuje od 2 do 6 mm a rychlost při turbulentním režimu je cca 0,1 až 1 m/s. Desky se stupňovitou vlnou a s vlnou v tvaru šípu jsou typickým příkladem dvojrozměrné nebo trojrozměrné vlnitosti desek. Tepelně hydraulické charakteristiky při proudění tekutiny mezi vlnitými deskami s různým vzorem vlny mohou být určeny pomocí ekvivalentního hydraulického průměru, který se určuje v tomto případě podle vztahu dekv. = 4V/S , kde V – objem mezi deskami, S – plocha mokrého povrchu. CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:58:41
chemické inženýrství
Charakteristiky přestupu tepla v deskových výměnících tepla se stanovují také pomocí kriteriálních rovnic, ve kterých konstanty a exponenty odpovídají určitému typu výměníku tepla.
Obr. 4 – Uspořádání desek svařovaného výměníku tepla
Pro malé deskové vvýměníky, ve kterých jsou umístěné desky se stupňovitým profilem vlny (obr. 3), mají rovnice pro výpočet součinitele přestupu tepla α tvar: a) pro turbulentní režim proudění Nu = 0,2(Re)0,67.Pr0,4(η/ηw)0,1 b) pro laminární režim proudění Nu = 0,67(Re.Pr.dl/L)0,4. Pr0,4.(η/ηw)0,1. Při přechodovém režimu proudění se hodnoty součinitele přestupu tepla α získávají z hodnot určených pro laminární nebo turbulentní režim proudění. Vzhledem k rozsahu příspěvku zde nejsou uvedeny přesné kriteriální výpočtové vztahy zohledňující zvláštnosti konkrétních desek. Individuální charakteristiky desek se mění v širokých mezích a vztahy zde uvedené se mohou použít pro přibližné hodnocení plochy povrchu přenosu tepla při daném výkonu, při úplném turbulentním nebo laminárním režimu proudění. Při použití uvedených kriteriálních rovnic se doporučuje použít hodnoty L v rozsahu 0,7 až 2 m a hodnoty dl řádově 4 mm pro malé desky a 5 až 7 mm pro desky většího rozměru. Obyčejně se poměr délky desky a její šířky rovná 2. V hodnotových výpočtech se může vzdálenost mezi deskami zvolit polovině dl. Vliv charakteristik nenewtonských kapalin na přestup tepla se projevuje v menší míře než vliv na tlakové ztráty a je zpravidla podstatně menší než vliv teploty na viskozitu. Podstatně důležitější problém, kterým je tepelná nestabilita, vzniká na straně chlazení při proudění viskózních kapalin nezávisle na tom, zda-li jsou to kapaliny newtonské nebo ne. Jakmile je proud tepelného média nedostatečně rozdělený po vlastním povrchu desky nebo po svazku desek, může vzniknout podchlazení kapaliny. Snížení teploty vede následně ke zvýšení viskozity, k snížení rychlosti proudění a probíhá další snižovaní teploty kapaliny. Přitom kapalina vlastně obtéká stále menší úseky desky a takto se velká část povrchu teplosměnné plochy stává prakticky neúčinnou. Tento nežádoucí účinek nevzniká na straně ohřevu tekutiny. Při výpočtu součinitele přestupu tepla α je samozřejmě možné použití vztahů uvedených v následující části 3.2. 3.2 Deskové výměníky tepla nerozebíratelné U nerozebíratelných výměníků tepla je podstatně jiná celá konstrukce včetně způsobu spojení desek (jako teplosměnných ploch) než u rozebíratelných výměníků. Princip funkce přenosu tepla z jedné proudící tekutiny do druhé je ale stejný. Stahovací síla potřebná ke stažení jednotlivých desek výměníku do kompaktního svařeného nebo pájeného celku je vlastně vyvozována (zajišťována) vnějším obalovým krycím pláštěm (kovovým popř. z jiného materiálu), který zároveň vytváří ochranný kryt (masku) před vnějším poškozením a možným pronikáním protékajících látek směrem do okolního prostředí. U svařovaných výměníků tepla může být problematika stanovení hodnoty součinitele přestupu tepla α rozšířena o stanovení součinitele přestupu tepla vzduchové mezery mezi deskami výměníku a vnějším obalovým krycím pláštěm výměníku (viz obr. 4). Součinitel přestupu tepla αv uvnitř uzavřené vzduchové mezery tloušťky δm, mezi vnitřním tvarovaným krycím plechem a vnějším obalovým pláštěm výměníku o rozměrech odpovídajících vystupující části jedné dvojice svařených desek o výšce hl(L1) a šířky šl(B) k vnějšímu obalovému plášti, se vzdálenosti mezi dvěma dvojicemi svařených desek ld a to po celém obvodu výměníku, se stanoví: 1) Při uvažování volného proudění tekutiny (vzduchu) v uzavřené svislé a vodorovné rovinné mezeře tloušťky δm mezi vnitřním krycím plechem desek a vnějším obalovým pláštěm výměníku s obecně různými povrchovými teplotami stěn je charakterizováno CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Kubín3.indd 37
tím, že vztlakové proudění ohřáté tekutiny a gravitační proudění ochlazované tekutiny se navzájem ovlivňuji. Kromě toho nucené proudění tekutiny 1 (ohřívací) a tekutiny 2 (ohřívané) protékající v mezideskových kanálcích také ovlivňuje teplotu vzduchu uvnitř této vzduchové mezery. Přenos tepla ve vzduchové mezeře můžeme obecně vyjádřit podle Fourierova zákona vztahem [3]: ts1–ts2 q = λek.——— [W/m2], δm kde λek – součinitel ekvivalentní tepelné vodivosti vrstvy tekutiny (vzduchu) zahrnující přenos tepla jak vedením tak volným prouděním tekutiny (vzduchu) v mezeře [W/m.K], ts1, ts2 – teploty stěn vnitřního povrchu krycího plechu a obalového pláště výměníku uvnitř vzduchové mezery [oC], δm – tlouštka mezery [m]. Součinitel ekvivalentní tepelné vodivosti vrstvy tekutiny λek se určí ze vztahu λek = ελ.λ [W/m.K], kde λ – součinitel tepelné vodivosti vrstvy tekutiny (vzduchu) [W/m.K], ελ – opravný součitel na volné proudění, který se: a) pro rovinnou svislou mezeru o výšce h určí podle vztahu: 0,0236.(Grδ.Pr)1,393 ελ = 1 + ————————— (Gr .Pr) + 1,01.104 δ
b) pro rovinnou vodorovnou mezeru o šířce š s ohřevem tekutiny (vzduchu) na spodním povrchu určí podle vztahu: 0,07.(Grδ.Pr)1,333 ελ = 1 + —————————— (Gr .Pr) + 0,32.104 δ
Platnost těchto vztahů je omezena podmínkou (Grδ.Pr) < 108. Pro vzduch ve svislé rovinné mezeře s tlouštkou δm a výškou hl platí vztah: ελ = 0,18.Grδ0,25.(hl/δm)–1/9 (–) s platností 2 000
nebo ελ = 0,065.Grδ0,33.(h/δm)–1/9 (–) s platností 20 000
nebo ελ = 0,40.(Grδ.Pr)0,2 (–) s platností 106
Je-li Grδ.Pr<1700, pak je ελ≈1 a teplo se šíří ve vrstvě tekutiny v mezeře pouze vedením. Laminární charakter volného proudění tekutiny je omezen podmínkou Grδ.Pr<108. Určujícím rozměrem je zde vždy tloušťka mezery δm. 2) Nucené proudění tekutiny (vzduchu) v uzavřené rovinné mezeře (svislá, vodorovná) není uvažováno, poněvadž se vzhledem k malým rozměrům mezery nepředpokládá. Dokončení na další straně
37
28.5.2013 10:58:42
chemické inženýrství
U deskových pájených výměníků tepla jsou mezideskové průtokové kanálky vytvořeny profilováním jednotl. desek s těsnicí vrstvou z tenkého měděného plechu, který vytváří zároveň po celé obalové ploše výměníku mezi deskami ochranný plášť. Metodika výpočtu stanovení součinitele přestupu tepla α u vzduchových dutin je stejná jako u deskových svařovaných výměníku tepla.
kde Q1 = q1.S1 [W], Q2 = q2.S [W], Q3 = q3.S2 [W], kde S1, S2 – teplosměnná plocha desek výměníku na straně prostředí 1 (tekutiny 1) a prostředí 2 (tekutiny 2) [m2], S – celková plocha desek výměníku, na které dochází k přenosu tepla vedením [m2].
5 Závěr
4 Parametry přenosu tepla Pro stanovení maximálního přenášeného tepelného výkonu Qpr deskami výměníku je metodika výpočtu shodná pro rozebíratelné a nerozebíratelné deskové výměníky tepla. Pro dosažení metodicky správného postupu je výhodné rozdělit výpočet Qpr do třech částí pomocí měrných tepelných toků qpr při uvažování stacionárního průtoku tekutin ve výměníku. Obecně platí, že: qpr = q1+q2+q3 [W/m2], kde q1 – měrný přenášený tepelný tok prouděním uvnitř výměníku z prostředí 1 (tekutiny 1) na desky výměníku [W/m2], q2 – měrný přenášený tepelný tok vedením deskami výměníku z prostředí 1 do prostředí 2 [W/m2], q3 – měrný přenášený tepelný tok prouděním z desek výměníku do prostředí 2 (tekutiny 2) [W/m2]. Jednotlivé měrné přenášené tepelné toky můžeme vyjádřit podle vztahů: a) q1 = α1.(∆tp1–td1) [W/m2], b) q2 = λd/dd.(td1–td2) [W/m2],
Stanovení hodnotových parametrů přenosu tepla deskových výměníků, které se přibližují reálným podmínkám předpokládaného provozu, je nezbytnou podmínkou pro správné technologické využití deskových výměníků v technické praxi v různých procesech. Pokud tomu tak není, jedná se často o neekonomický provoz výměníků spojený s jejich častou údržbou a končící většinou jejich výměnou ještě před dosažením doby jejich technické a ekonomické životnosti. Proto je nutné otázce přenosu tepla v deskových výměnících při tepelných výpočtech věnovat náležitou pozornost. Vyvarujeme se tím potížím, které mohou nastat po uvedení deskových výměníků do provozu.
Literatura [1] Kubín M.: Analýza procesu zanášení v mezideskovém prostoru výměníku. TZB HAUSTECHNIK, Technická zařízení budov. č. 01/2013. ČR. ISSN 1803-4802 [2] Výměníky tepla. Sborník Dům techniky ČSVTS Praha.1993. ISBN 80-02-99321-7 [3] Sazima M. a kol.: Sdílení tepla. Technický průvodce 78. SNTL Praha. 1993
c) q3 = α2.(td2–∆tp2) [W/m2], kde ∆tp1 – střední teplota tekutiny 1 [°C], ∆tp2 – střední teplota tekutiny 2 [°C], td1 – povrchová teplota desky v prostředí 1 [°C], td2 – povrchová teplota desky v prostředí 2 [°C]. U svařovných a pájených výměníků tepla se při stanovení hodnoty q a q3 může do výpočtu zahrnout i vliv součinitele přestupu tepla αv vzduchové mezery. Tento vliv se projevuje zejména při stanovení tepelné ztráty výměníku do okolního prostředí. 1
Pro celý výměník pak platí: Qpr = Q1+Q2+Q3 [W],
[4] Ferstl K., Masaryk M.: Prenos tepla. STU Bratislava. 2011 [5] VDI – Wärmeatlas. Berechnungsblätter für den Wärmeübergang. Springer Verlag. 1997 [6] Spravočnik po teploobmennikam. Tom 2. Moskva. Energoatomizdat. 1987 [7] Hlavačka V.: Termická účinnost výměníků tepla. Technické příručky 10. SVÚSS Praha. 1988
SERVIS
Wilden® zvyšuje bezpečnost svých tandemových membránových pneumatických čerpadel při čerpání silně agresivních kyselin
škodlivých a agresivních látek do pracovního prostředí. Jsou navíc opatřeny šroubovacími přírubami a kompaktní konstrukcí pístu a membrány z jednoho kusu, což dále eliminuje potenciální místo úniku. Obr. – Wilden’s Advanced™ Series Plastic pump
38
Kubín3.indd 38
Tyto vylepšené pumpy také představují nejmodernější Pro-Flo X™ air distribution system (ADS) podle Efficiency Management System (EMS™), který umožňuje obsluze volit aktuální čerpací parametry podle výrobních požadavků nebo velikosti čerpadla. »»www.psgdover.com/en/chemicalmicrositehome nebo www.wildenpump.com
Wilden®, přední světový výrobce pneumatických membránových čerpadel, uvádí na trh inovovanou řadu dvojčinných membránových čerpadel s pneumatickým pohonem (air-operated double-diaphragm (AODD) Advanced™ Series Plastic AODD Pumps. Mají zvýšenou ochranu obsluhy proti agresivním kyselinám při jejich čerpání v chemických provozech. Čerpadla, která mají čerpat látky jako je kys. dusičná, fluorovodík, kys. chlorovodíková a fosforečná nebo peroxid vodíku, musí být opatřena robustními ucpávkami. Naproti tomu čerpadla Advanced Series Plastic AODD Pumps žádnou ucpávku z konstrukčních důvodů nemusí mít, takže odpadá nebezpečí jejího poškození a úniku nebo úkapů velmi
do 76 mm (1/4” až 3”) se schopností čerpat sypké látky od světlosti 12,7 mm (1/2”). Mají maximální výkon 784 l/min (207 gpm).
www.chemagazin.cz • Aktuální zprávy z ekonomiky, legislativy, technologií, laboratorní techniky, ekologie, výuky, vědy a výzkumu Celoplastová čerpadla řady Advanced™ Series Plastic pumps jsou nabízena v provedení PVDF a PFA s elastomery Buna-N®, Neoprene, EPDM, Viton®, Wil-Flex™, Saniflex™, PU a PTFE podle potřeby. Jejich přírubové spoje zajišťují plnou průchodnost i při změnách potrubní trasy a jsou dodávány v DN od 6 mm
• Archiv časopisu, Burza, Kalendář akcí, Videa a další odkazy • Objednávka, zrušení nebo změny bezplatného zasílání časopisu CHEMAGAZÍN
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 10:58:42
ekonomika a management
Ekonomika a řízení podniků v chemickém průmyslu (13) Řízení rizik v chemickém průmyslu – koncept a principy ŠPAČEK M.1, HYRŠLOVÁ J.1, SOUČEK I.2 1 Vysoká škola ekonomie a managementu, Praha,
[email protected],
[email protected] 2 Vysoká škola chemicko-technologická, Praha,
[email protected] Řízení rizik v chemickém průmyslu představuje integrální a zásadní součást strategie preventivní eliminace ztrát [6]. Na rozdíl od jiných průmyslových odvětví představuje chemický průmysl odvětví s velice závažnou mírou dopadu rizikových událostí, která může vyústit v závažné poškození lidského zdraví, přírody a majetku. Spouštěcími mechanismy, které vyvolaly nutnost věnovat se systematicky managementu rizik na podnikové, vládní a unijní úrovni, byla bezpečnostní selhání chemických firem Givaudan, patřící koncernu Hoffman-La Roche, v roce 1976 v italském Sevesu, kdy do ovzduší unikly 2 kg smrtelně jedovatého dioxinu, Union Carbide v indickém Bhopálu v roce 1984, kdy uniklý metylisokynát připravil o život až 20 tisíc lidí, přičemž zdraví dalších stovek tisíc lidí bylo nevratně poškozeno, a BP Texas v roce 2005, kde po iniciaci explodovaly benzinové páry, přičemž důsledkem byla smrt patnácti a zranění 180 pracovníků (vyšetřování odhalilo zásadní selhání při vypracovávání návrhu jednotky). K haváriím technologických celků docházelo nepravidelně i v České republice, např. následkem živelných katastrof (v 60. letech minulého století ve Spolaně Neratovice došlo nejprve k úniku dioxinů z provozu výroby herbicidů, v roce 2002 v souvislosti s ničivými povodněmi došlo k úniku chloru do vodního toku). Obdobně došlo v roce 2006 v Draslovce Kolín k technické závadě na bezpečnostním regulačním prvku a následnému úniku kyanidu do vodního toku a úhynu ryb. Přes veškeré úsilí, které celosvětově věnují nejen chemické a farmaceutické firmy, ale i regulatorní orgány, řízení rizik, nelze vyloučit pravděpodobnost selhání technologického prvku nebo lidského činitele. Aktuálním případem je podcenění bezpečnostních standardů výrobce umělých hnojiv West Fertilizer Co. v USA, které má za následek několik desítek mrtvých, přičemž nedostatečné pojištění společnosti na pouhý jeden milión dolarů s největší pravděpodobností vyústí v bankrot firmy. Z výše uvedených důvodů je nezbytné stále hledat a zdokonalovat procesy a systémy řízení rizik v chemickém a farmaceutickém průmyslu s cílem dále snižovat jak pravděpodobnost vzniku rizikové situace, tak i intenzitu jejího dopadu. Článek diskutuje vybrané principy a přístupy ke komplexnímu řízení rizik v chemickém průmyslu a anticipuje trendy, kterými se rizikový management bude ubírat v budoucnosti, jmenovitě potom koncept holistického nazírání na rizikový management, který je zosobněn konceptem Enterprise Risk Management.
1 Pojem rizika a jeho základní charakteristiky Pojem riziko procházel v průběhu staletí vývojem, tento termín lze najít již v 17. století, kdy italští mořeplavci pojmenovávali jako „risico“ úskalí, kterému bylo nutno se vyhnout [11; 12]. Ve stejné době Francouzi označovali slovem „risque“ jevy nejisté. Obsahové vymezení pojmu riziko již není jednoznačné. Význam tohoto termínu lze vykládat jako možný negativní vývoj, popř. skutečnost, že k očekávanému kladnému vývoji nedojde, a lze ho matematicky vyjádřit jako ztrátovou funkci. Je zřejmé, že riziko, jak je věcně veřejností vnímáno, představuje pouze tzv. „čisté“ riziko, které je spojeno se vznikem ztráty. Vnímání rizika jako pouhé pravděpodobnosti odchylky od předpokládaného stavu je v manažerské praxi nedostačující, takže je nutno koncept rozšířit o další dimenzi, a tou je závažnost dopadu, resp. kvantitativní rozsah dané události. Pojem riziko tudíž zastřešuje kombinaci nepříznivého výsledku spolu s nenulovou možností jeho výskytu a zároveň je riziko vždy spojeno s objektem, na který působí. V souvislosti s pojmem riziko je tedy třeba usilovat o jeho kvantitativní nebo alespoň semikvantitativní vymezení. Lze mluvit o úrovni rizika, která je dána pravděpodobností výskytu hrozby a intenzitou dopadu hrozby. Úroveň rizika lze potom charakterizovat např. pomocí semikvantitativních pojmů jako vysokou, střední a nízkou. Dalším relevantním pojmem je zbytkové riziko, což představuje riziko, které zůstává po eliminaci pomocí protiopatření a které by mělo být nižší, než je tzv. referenční úroveň rizika. Referenční úroveň rizika (tzv. risk appetite) představuje úroveň rizika, kterou je organizace ochotna akceptovat, popř. tolerovat. Velikost akceptovatelného rizika závisí na řadě okolností, např. známá či kontrolovatelná rizika jsou přijatelná ve větší míře [3]. V této souvislosti je používán i pojem kapacita rizika a jeho kvantitativní metrikou je obvykle vývoj některého významného finančního ukazatele (poměrového nebo absolutního). CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Chemanagement13.indd 39
1.1 Identifikace, analýza a měření rizik Identifikace rizik představuje systematickou činnost spočívající ve vyhodnocování informací s cílem identifikovat nebezpečí týkající se otázek rizika nebo popisu problému. Identifikace rizika se soustřeďuje obvykle na pojmenování těch skutečností či jevů, které by mohly být postiženy některým z efektů rizika. V této souvislosti je účelné pojmenovat procesy, jejichž funkčnost a návazně příspěvek k tvorbě hodnoty společnosti je významný (např. klíčové obchodní kontrakty, funkčnost stěžejního výrobního zařízení, přítomnost a akceschopnost klíčových pracovníků společnosti atd.). Proces identifikace rizik či rizikových faktorů je založen na využití expertních znalostí a kompetencí klíčových firemních pracovníků, kteří dovedou organicky propojit minulé zkušenosti s uvažováním ve strategických variantách budoucího vývoje společnosti. Informace mohou zahrnovat historická data, teoretické analýzy, erudované názory či zájem jednotlivých zainteresovaných stran. Identifikace rizika je věcně spojena s otázkou „co by mohlo fungovat špatně“, resp. „jaké mohou být následky“. Analýza rizika představuje odhad rizika spojeného s identifikovaným nebezpečím. Jedná se o proces spojený zejména s otázkami „jaká je pravděpodobnost, že věci budou fungovat špatně“ a „jaké jsou možné následky“. Podstatou analýzy rizika je tudíž vyhodnotit, s jakou pravděpodobností se již jednou identifikované riziko může vyskytnout a jaká je naše schopnost ho detekovat. Analýza rizika představuje proces zahrnující obvykle definování hrozeb, určení pravděpodobnosti jejich uskutečnění a stanovení závažnosti dopadu. Problém měřitelnosti jakéhokoli rizika úzce souvisí s možností kvantifikovat budoucí vývoj rizika, který už lze s výhodou porovnat s jeho skutečným vývojem. Přístupy užívající určitých kvantitativních ukazatelů rizikovosti daného jevu obvykle využívají statistických charakteristik, z nichž bezesporu nejpoužívanější jsou rozptyl a směrodatná odchylka. Určitým nadstavbovým přístupem je využití modelů počítačových simulací, z nichž nejznámější je simulace pomocí metody Monte Carlo. Výhodou simulačních metod je zejména to, že dokážou propočítat pravděpodobnost, s jakou dosáhne požadovaný ekonomický parametr určité limitní hodnoty, popř. se bude nacházet v určitém tolerovaném rozsahu. Určitou alternativu představují stress testy, Pokračování na další straně
39
28.5.2013 11:02:32
ekonomika a management
kdy na základě známých korelací mezi fluktuací zvolených parametrů a efekty těmito změnami vyvolanými se usuzuje na vlastnosti a chování systému. 1.2 Řízení rizik Výběr optimálních opatření představuje vždy kritickou fázi procesu řízení rizik. Výběr chybné varianty vede k nezajištění expozice vůči riziku a podle charakteru či intenzity dopadu může vést až ke krachu firmy. Implementační plán managementu rizik odvisí od toho, zda se jedná o řízení rizik na strategické nebo operativní úrovni. Výběr vhodného nástroje snižování rizika postrádá jakoukoli universalitu a je determinován charakteristikou podnikatelského prostředí a specifičností konkrétního typu rizika. Odborná literatura (viz např. [11, 12]) standardně popisuje nástroje snižování rizika, jejichž výčet je uveden dále: 1. Retence rizik znamená, že žádná opatření proti snižování rizik nejsou implementována. Retence rizik může být vědomá či nevědomá. Přístup je vhodný použít v situacích, kdy dopad rizika je minimální či pravděpodobnost vzniku nepatrná. Přístup nelze použít v případě, kdy hrozí kolize s existujícími právními ustanoveními. 2. Redukce rizika zahrnuje odstraňování příčin rizika, transfer rizika, vertikální integraci, diverzifikaci, pojištění. 3. Sdílení rizika zahrnuje strategické aliance, fúze, joint-ventures. 4. Vytváření rezerv znamená tvorbu materiálových, finančních, lidských i technologických rezerv. 5. Získávání dodatečných informací je realizováno s cílem učinit předběžná opatření proti vzniku či závažnosti dopadu rizika. 6. Vyhýbání se rizikům je spojeno s případy extrémně závažného dopadu rizika, resp. s případy pravděpodobnosti vzniku rizika, která hraničí s jistotou. Řízení rizika zahrnuje rozhodovací proces s cílem snížit a v určité míře i akceptovat riziko. Účelem řízení rizika je snížit riziko na akceptovatelnou úroveň. Úsilí vyvinuté na řízení rizika by mělo být tudíž úměrné významu rizika. Manažeři odpovědní za procesy rozhodování mohou k tomuto účelu využívat různé postupy pro pochopení optimální úrovně řízení rizika. Typickou metodou může být výnosově nákladová analýza. Proces řízení rizika se zaměřuje převážně na následující otázky: – Převyšuje riziko akceptovatelnou úroveň? – Co může být uděláno, aby se riziko snížilo, kontrolovalo nebo eliminovalo? – Jaká je přiměřená rovnováha mezi přínosy, rizikem a zdroji? – Je zařazení nových rizik výsledkem identifikace rizik, která jsou kontrolována? Snížení rizika se zaměřuje na procesy nebo vyhnutí se riziku kvality v okamžiku, kdy překročí akceptovatelnou úroveň. Snížení rizika může zahrnovat jak zmírnění závažnosti jeho dopadu, tak snížení pravděpodobnosti jeho vzniku. Je proto důležité, aby se proces zaměřený na zlepšení detekovatelnosti rizik stal nedílnou součástí strategie firemního řízení rizik. V rámci implementace opatření vedoucích ke snížení rizika mohou tak být do systému zařazena nová rizika, případně může být přehodnocen význam již evidovaných a monitorovaných rizik. Z tohoto hlediska se ukazuje jako potřebné pravidelně revidovat a přehodnocovat systém řízení rizik a operativně provádět nezbytné změny. Akceptace rizika představuje formální rozhodnutí akceptovat zbytkové riziko, případně může být i pasivním rozhodnutím, v jehož rámci není zbytkové riziko identifikováno. Pro většinu firemních procesů, dokonce i pro řízení rizika kvality, je typické, že i ty nejlepší manažerské praktiky zcela riziko neodstraní. Za těchto okolností je nezbytné volit určitou optimální strategii řízení rizika kvality, které redukuje zmíněné riziko na akceptovatelnou úroveň. Akceptovatelná úroveň rizika závisí na řadě parametrů a její stanovení se liší případ od případu.
40
Chemanagement13.indd 40
Komunikací rizika se rozumí výměna nebo sdílení informací o samotných rizicích či jejich řízením mezi osobami s rozhodovacími pravomocemi a ostatními. Formální proces komunikace rizika je obvykle částí systému řízení rizik. Obvykle zahrnuje vzájemnou komunikaci mezi mnoha zúčastněnými stranami, např. regulačními orgány a průmyslovou sférou, mezi pacienty a průmyslovým sektorem a nakonec i v rámci zmíněných skupin. Předmětná témata této komunikace se potom mohou vztahovat k různým aspektům rizika kvality, jako jsou jeho existence, podstata, forma, pravděpodobnost, závažnost, akceptovatelnost, nakládání s ním, detekovatelnost atd. Není však nezbytné, aby takovýto proces výměny informací na témata spojená s rizikem byl iniciován při každé příležitosti, která vyvozuje nutnost akceptovat riziko. Například v rámci komunikace mezi průmyslovou sférou a regulatorními orgány lze s výhodou využívat již existující komunikační kanály. Výstupy či výsledky procesu řízení rizika by měly být náležitě zhodnoceny, aby byly vzaty v úvahu všechny nové znalosti a zkušenosti. Jakmile je jednou iniciován proces řízení rizika kvality, měl by tento proces pokračovat s vědomím, že bude vždy využit v situacích, které by mohly ovlivnit původní rozhodnutí managementu týkající se řízení rizika kvality, a to bez ohledu na to, zda byla či nebyla plánována. Sem spadají rozhodnutí vážící se k výsledkům přezkoumání produktu, inspekcím, auditům, změnovému řízení i zásadní případy vyplývající ze selhání vyšetřovacích procesů či stažení výrobku. Management rizika by tudíž měl být trvalým procesem v rámci nadřazeného procesu řízení kvality a současně by měly být implementovány mechanismy periodického přezkoumávání případů. Frekvence takového přezkoumávání by měla být založena na stupni rizika. Přezkoumání rizika může zahrnovat znovuzvážení rozhodnutí o akceptaci rizika. Monitoring rizika představuje proces sledování změn v průběhu procesu měření rizika v probíhajícím čase, přičemž získané a vykazované hodnoty jsou poměřovány vůči limitům nebo benchmarkům. Controlling rizika potom představuje proces postupné a průběžné modifikace úrovně rizika tak, aby byla v souladu s úrovní akceptovatelného rizika a politikou akcionářů, exekutivních i statutárních orgánů vůči riziku, včetně transferu, eliminace a redukce rizik, financování protirizikových opatření atd. Výstupy či výsledky procesu řízení rizika by měly být náležitě zhodnoceny, aby byly vzaty v úvahu všechny nové znalosti a zkušenosti. Management rizika musí tudíž být trvalým procesem.
2 Rizika v chemickém průmyslu a jejich specifika Typickým rysem chemického průmyslu ve vztahu k riziku a jeho řízení je, že intenzivněji než kterékoli jiné odvětví využívá nebezpečných substancí, které mohou v důsledku svých fyzikálně-chemických a toxikologických vlastností poškozovat lidské zdraví, přírodu a hmotný majetek. Účinky jednotlivých chemických substancí se mohou dále kombinovat a vyvozovat synergické a multiplikační efekty. Řada z těchto efektů působí dlouhodobě a často skrytě, čímž se zvyšuje jejich nebezpečnost [13]. 2.1 Evropský institucionální rámec managementu rizik v chemickém průmyslu Závažnost sociálních a ekonomických dopadů spojená s rizikovými aspekty podnikání v chemickém průmyslu přiměla politické a regulatorní orgány, aby se úžeji zaměřily na tuto oblast a formou směrnic, vyhlášek a jiných mandatorních ustanovení ji začaly regulovat. V návaznosti na řadu katastrof (některé byly zmíněny v úvodu článku) přijal v roce 1985 Evropský výbor Direktivu 85/501/CEE (známou rovněž pod názvem Direktiva Seveso), která byla následně v letech 1987 a 1988 dvakrát aktualizována (Direktivy 87/215/CEE a 88/610/CEE). Aktualizace zahrnovaly směrné předpisy pro skladování nebezpečných substancí. Na základě intervence členských států EU byly tyto směrnice přepracovány s cílem zlepšit management rizika při průmyslových nehodách a katastrofách. Takto vznikla v roce 1996 další Direktiva 96/82/EC, známá rovněž jako Seveso II. Členským státům EU bylo doporučeno v průběhu dvou CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 11:02:32
ekonomika a management
let zahrnout zásady této normy do svých národních předpisů. Kromě toho je v současnosti velice frekventovaným tématem směrnice (ES) č. 1907/2006, známá spíše pod akronymem REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals), která nařizuje otestování a následnou registraci všech chemických substancí vyráběných a obchodovaných v množství převyšujícím jednu tunu. Toto nařízení by mělo zajistit vysokou úroveň ochrany lidského zdraví a životního prostředí a umožnit volný pohyb těchto látek po evropských trzích. Tato norma, byť orientována na zlepšení kvality lidského zdraví a životního prostředí, je v současnosti vnímána výrobci a obchodníky spíše negativně v důsledku vynaložení nemalých prostředků na zajištění registrace přípravků. 2.2 Řízení rizik v chemickém průmyslu Řízení rizik v chemickém průmyslu je v současnosti postaveno na účinné predikci a prevenci rizikových situací. Řízení rizik v chemickém průmyslu tak získává převážně strategický charakter, jeho klíčovým nástrojem jsou krizové (někdy též nazývané kontingenční) plány („contingency plans“). Krizové plány vycházejí ze scénářů vývoje okolí a představují popisy cílů, operací, zdrojů, harmonogramů a odpovědností, které povedou ke snížení dopadu krize. Smejkal [11] nahlíží na krizový plán jako na soubor postupů pro řešení jednotlivých očekávaných událostí, které jsou vyhodnoceny na základě provedené rizikové analýzy. Krizové plánování má tudíž za cíl anticipovat případná rizika spojená s krizovou situací a efektivně implementovat protikrizová opatření s cílem snížit předpokládané negativní dopady. Vytváření plánů krizových opatření se musí stát integrální součástí systému plánování organizace v podmínkách rizika a neurčitosti. Moderní přístupy ke krizovému managementu ukazují na nezbytnost integrace strategického a krizového managementu s cílem dosáhnout synergických efektů, které tyto dvě, donedávna separátně pojímané manažerské disciplíny, nabízejí [9]. I když je velice obtížné, ne-li nemožné, krizi předvídat, je často podmínkou úspěšného přežití krizové situace preventivní formulace krizového plánu. Na krizový plán je nutno nahlížet jako na „uzavřenou pojistku“. Není důležité, zda bude v budoucnosti využit, ale je nutné ho zpracovat a mít v případě potřeby k dispozici. Vyžaduje-li to situace a okolnosti, je třeba krizové plány průběžně adaptovat na měnící se situaci. Zkušenosti ukazují, že společnosti, které mají komplexní, integrované a flexibilní krizové plány, nejen s úspěchem přežívají krize, ale často dokážou využít krize k dalšímu rozmachu. Visan [13] nahlíží na management rizika v chemickém průmyslu jako na řízení souboru aktivit, které zahrnují prevenci, ohodnocení a snížení rizika. Tyto aktivity potom musí zahrnovat: – výběr vhodných produktů a pracovních metod (implementace bezpečnější technologie); – znalosti o bezpečnostních charakteristikách používaných chemických látek na pracovišti; – znalosti o maximální přípustné expozici pro každou chemickou látku; – navržení opatření pro zmírnění rizika (např. zařazení automatické kontroly, snížení času expozice, individuální a skupinové prostředky ochrany atd.); – vypracování pracovních a bezpečnostních instrukcí pro příslušnou pracovní pozici; – nastavení procesů a prostředků první pomoci, včetně speciálního tréninku.
3 Enterprise Risk Management jako holistický koncept řízení rizik Již od poloviny 90. let minulého století věnují manažeři v Severní Americe, Evropě a Austrálii zvýšenou pozornost rizikům, kterým jsou jejich společnosti vystaveny [8, 9]. Jejich záměrem je aplikovat rigorózní a koordinovaný přístup k analýze a formulování přiměřené odezvy vůči všem typům rizik, která ovlivňují a podmiňují úspěšné plnění firemních strategických i finančních cílů. Tento přístup formuluje odezvu jak vůči negativním, tak překvapivě i vůči pozitivním CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Chemanagement13.indd 41
dopadům rizika. Principy rizikového managementu jsou účinně využívány v mnoha odvětvích podnikání, jako jsou finančnictví, pojišťovnictví, bezpečnost práce, veřejné zdraví a další. Pro zajištění dlouhodobé prosperity společnosti je nezbytný komplexní, nebo také holistický přístup k řízení rizik. Pod tímto pojmem si lze představit cílené a cílevědomé aktivity statutárních i exekutivních představitelů organizací, které směřují od implementace přístupů umožňujících průběžnou identifikaci, analýzu, měření, reporting a optimalizaci rizikového portfolia, až k integraci postupů souvisejících s řízením rizik do firemní kultury [5]. Samotný management rizik je možno chápat jako systematickou integraci rizika do klíčových manažerských rozhodnutí [12]. Soubor systémových a holistických přístupů k řešení komplexní problematiky rizik se postupně artikuloval do termínu Enterprise Risk Management (ERM), který zastřešuje řadu dílčích aktivit, jako je jednotné mapování veškerých firemních rizik a využívání průřezových přístupů k jejich řízení. I když se jedná o koncept relativně nový, byla již na úrovni odborných panelů zformulována jeho definice [1, 4, 10]: ERM je proces, tvořený představenstvem společnosti, managementem a ostatními pracovníky, aplikovaný ve strategické poloze a napříč celou společností, určený k identifikaci potenciálních událostí, které mohou ovlivnit společnost, a řízení rizik v rámci její referenční úrovně rizika a k provádění odpovídající záruky, týkající se dosažení cílů společnosti. Lam [7] definuje ERM jako souhrnný integrovaný rámec pro řízení úvěrového rizika, tržního rizika, operačního rizika, ekonomického kapitálu a transferu rizika s cílem maximalizovat hodnotu firmy. Koncept ERM se deklaruje jako nový přístup k řešení předmětné problematiky, který se zásadně vymezuje vůči historickým přístupům a technikám. Byly-li předchozí přístupy založeny na principech auditů a auditování, potom moderní koncepce ERM představuje nový způsob uvažování o aspektech rizika, který úzce souvisí s procesním modelem řízení. 3.1 Systém ERM a jeho cíle Všechny podnikatelské subjekty čelí nejistotě a je výzvou pro výkonný management stanovit, jak velký rozsah nejistoty, v rámci tvorby hodnoty pro vlastníky, lze akceptovat. Nejistota představuje jak riziko, tak příležitost a skrývá v sobě potenciál zvýšení i snížení hodnoty. ERM umožňuje managementu, aby efektivně nakládal s nejistotou a souvisejícími riziky a příležitostmi a soustavně posiloval schopnost firmy tvořit hodnotu. Schopnosti, inherentně zakomponované do ERM, napomáhají výkonnému managementu dosáhnout firemních cílů a zabránit znehodnocení zdrojů. ERM rovněž napomáhá zajistit účinný reporting a soulad se zákony i prováděcí legislativou a zabraňuje i poškození dobré pověsti firmy včetně případných následků. Jinými slovy, ERM pomáhá firmě dostat se tam, kam chce, a vyhnout se překážkám a úskalím, které ji na této cestě mohou potkat [1]. Systém ERM standardně zahrnuje [1]: – Propojení ochoty přijmout riziko s firemní strategií. Management zvažuje ochotu podnikatelského subjektu přijmout riziko v rámci vyhodnocování strategických alternativ, stanovuje odpovídající cíle a vyvíjí mechanismy k řízení souvisejících rizik. – Zlepšení procesu rozhodování o odezvě na riziko. ERM poskytuje přesný návod k identifikaci a výběru možných variant odezvy na riziko (např. vyhnutí se riziku, redukce, sdílení a akceptace rizika). – Snížení operativních diskontinuit a ztrát. Podnikatelské jednotky získávají zvýšenou schopnost identifikovat potenciální události a nastavit odezvy, redukovat překvapení a s ním spojené náklady a ztráty. – Identifikovat a řídit mnohočetná a průřezová firemní rizika. Každá firma čelí komplexu rizik ovlivňujících rozdílné části Dokončení na další straně
41
28.5.2013 11:02:32
ekonomika a management
organizace. ERM potom usnadňuje účinnou odezvu vůči vzájemně provázaným dopadům rizika a zajišťuje tak vzájemně integrovanou odezvu vůči mnohočetným rizikům. – Využívání příležitostí. Tím, že systém podporuje systémové uvažování o celém komplexu potenciálních případů, je připraven identifikovat a proaktivně využívat příležitosti. – Zlepšení alokace kapitálu. Získání spolehlivých informací o vlivu rizika umožňuje managementu efektivně oceňovat celkové kapitálové potřeby organizace a zlepšit alokaci kapitálu. 3.2 Postupové kroky implementace ERM Implementace ERM představuje zavedení ucelené a přesvědčivé filosofie beroucí v úvahu riziko v celé jeho komplexnosti a proměnlivosti. Neexistuje jednoznačná cesta vedoucí k efektivnímu zavedení systému řízení rizik. Experti [2] se shodují, že nejobvyklejší sekvence kroků inicializující program zavádění systému řízení strategických i některých operativních rizik je následující: 1. Zabudování managementu rizika do stávajících firemních procesů. Tento přístup postihuje zabudování prvků managementu rizik i do procesů, jako jsou rozpočtování, strategické plánování nebo řízení dodavatelských řetězců. 2. Zahájení celofiremní systémové iniciativy. Podle systémově konzistentní metody jsou plošně po jednotlivých útvarech identifikována a analyzována rizika a následně je přistupováno k implementaci protirizikových opatření.
krizových plánů. Dalším nezbytným předpokladem je holistické pojetí managementu rizika, které vnáší systémový pohled na firemní rizika, sleduje jejich vzájemné souvislosti, možné synergické a multiplikační působení a koordinuje celofiremní úsilí zaměřené na to, aby řízení firemních rizik bylo věcně i ekonomicky efektivní. Manažerským konceptem, který je vyjádřením takto vnímaného přístupu k řízení rizik, je procesně orientovaný Enterprise Risk Management (ERM). Tento koncept nevnímá rizika jako izolované působení jednotlivých faktorů rizika, nýbrž jde o jednotně řízený proces zahrnující identifikaci, analýzu, měření a kvalifikované řízení rizikových situací. Cílem je snížit negativní dopady rizikových událostí a tím napomáhat cílenému řízení hodnoty firmy.
Literatura [1] Committee of Sponsoring Organizations of the Treadway Commission (COSO). Enterprise Risk Management-Integrated Framework. 2006 [cit. 2011-1-14]. Dostupné z www.theiia.org. [2] DUFEE D. (Ed.) Strategic Risk Management. New Disciplines, New Opportunities. CFO Publishing Corporation, 2002. [3] GREENBERG H.J., CRAMER J.J. (Eds.) Risk Assessment and Risk Management for the Chemical Process Industry. New York: Stone & Webster Engineering Corporation, John Wiley & Sons, 1991. ISBN 0-442-23438-4. [4] JABLONOWSKI M. The Real Value of ERM. Risk Management Magazine, February, 2006 [cit. 2011-11-4]. Dostupné z www. rmmag.com.
3. Vytvoření vnitropodnikového výboru pro řízení rizik. Výbor je obvykle vytvářen z pracovníků s určitými analytickými schopnostmi a manažerskými kompetencemi. Tato skupina vysoce kvalifikovaných odborníků musí být schopna v celém rozsahu postihnout, tzn. identifikovat a analyzovat, všechna významná firemní rizika a rovněž stanovit plán implementace protiopatření.
[5] KAYFISH L. End Analysis: ERM Advice from the Pioneers. Risk Management Magazine, October, 2002 [cit. 2010-11-18]. Dostupné z www.rmmag.com.
4. Testování konceptu na jedné výrobně-obchodní jednotce. Postup zahrnuje otestování nového přístupu k řízení rizik na jedné výrobně-obchodní jednotce, což má povahu pilotního projektu. Implementace pilotního projektu má významný edukativní charakter a umožňuje více či méně omezený přenos principů, metodiky a zkušeností na další projekty.
[7] LAM J. Enterprise Risk Management. From Incentives to Controls. John Wiley&Sons, 2003. ISBN 978-0471430001.
5. Rozšíření operability a rozsahu kompetencí interního auditu. Jedná se zcela jistě o částečnou reformu existujícího konceptu fungování interního auditu, kdy rutinní posuzování funkčnosti procesů je doplněno o intelektuálně náročnou a tvůrčí práci posouzení efektů řízení rizik.
[6] KULKARNI H.K., BHATTACHARYA R. Disaster Risk Management in Chemical Industries – A Case Study. In Disaster, Risk and Vulnerability Conference 2011, School of Environmental Sciences, Mahatma Gandhí University, India, 2011.
[8] MERKLEY B.W. Does Enterprise Risk Management Count? Risk Management Magazine, April 2001 [cit. 2010-8-6]. Dostupné z www.rmmag.com. [9] PREBLE J.F. Integrating the Crisis Management Perspective into the Strategic Management Process. Journal of Management Studies, 1997, vol. 34, issue 5, 769-791. ISSN 1467-6486.
6. Výběr a využití externího partnera. Výhodou externího poradce je dokonalá znalost metodiky zavádění procesu a samozřejmě průkazná zkušenost zavádění obdobných projektů v jiných firmách. Nevýhodou je profesní nezkušenost v předmětu podnikání dané společnosti.
[10] PULCHART V. Enterprise Risk Management. Finanční management, 2006, 1, 50. ISSN 1214-9292.
Význam zakomponování řízení strategických rizik do firemních procesů je akcentován jako jeden z nejvýznamnějších atributů moderního managementu. Integrace managementu rizika do procesu strategického plánování pozdvihuje ERM procesy z pouhého vylepšování mechanismů řízení rizik až na úroveň spolutvůrce hodnoty pro akcionáře [2]. Důležitým doporučením pro zavádění ERM je hledání a sdílení nejlepších praktik v rámci organizace. Je obvyklé, že v rámci organizace se vždy najdou izolované organizační jednotky, které již dokázaly vytvořit rámce a najít účinné přístupy pro fungování managementu rizika. Je přínosné, pokud firma dokáže těchto aktivit využít jako modelů pro další proliferaci zásad managementu rizik napříč organizací. Dokonce je v těchto souvislostech artikulován termín hrdinové risk managementu [5].
[12] VACÍK E. Strategické a operační řízení rizik. Moderní řízení, 2004, 11, 20. ISSN 0026-8720.
Závěr Řízení rizik v chemickém průmyslu na strategické i taktické úrovni představuje nedílnou součást firemního konceptu tvorby hodnoty. Jeho součástí je v prvé řadě strategické řízení firemních rizik, které klade důraz na předjímání krizových situací formou tvorby tzv.
42
Chemanagement13.indd 42
[11] SMEJKAL V., RAIS K. Řízení rizik ve firmách a jiných organizacích. 3.rozšířené a aktualizované vydání. Praha: Grada Publishing, 2009. 360 s. ISBN 978-80-247-3051-6.
[13] VISAN S. Risk and Risk Management in Chemical Industry. Review of International Comparative Management, 2010, vol. 11, issue 3, 526. ISSN 1311-3321. Poděkování: Financováno Vysokou školou ekonomie a managementu, o. p. s.
Abstract Risk Management in Chemical Industry – Key Concept and Principles Summary: The article discusses key concept of industrial risk management with the emphasis on risk management in chemical industry. Specifics of risk management in chemical industry are addressed especially with view to its strategic context and orientation on preventive measures implementation. Enterprise risk management (ERM) is recommended as an approach of choice and solution to complex risk management problematic in chemical industry. Key words: Enterprise, risk management, ERM, contingency planning, chemical industry.
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 11:02:33
aktuálně
Linde Gas partnerem při realizaci nejvýznamnější současné investice v TŘINECKÝCH ŽELEZÁRNÁCH Praha, 12. 3. 2013 – Linde Gas se bude podílet na realizaci nejvýznamnější současné investice v Třineckých železárnách, kterou je injektáž prachového uhlí PCI (Pulverized Coal Injection). Ta umožní, aby proces výroby železa byl hospodárnější a ekologičtější než současný. Použití technologie PCI vyžaduje oproti minulosti rozsáhlejší použití technických plynů. Pro zabezpečení zásobování technickými plyny uzavřely Třinecké železárny dlouhodobou smlouvu se společností Linde Gas. „Linde nyní v Třinci provozuje tři existující jednotky na dělení vzduchu. Stávající jednotky budou nahrazeny novým zařízením, které zvýší spolehlivost, bezpečnost a také efektivitu zásobování“, zdůvodnil po podpisu smlouvy nutnost investice člen představenstva Moravia Steel Ing. Mojmír Kašprišin. Injektáží prachového uhlí do vysokých pecí dojde k navýšení spotřeby kyslíku i dusíku a v provozu budou muset být všechny tři stávající dělicí přístroje. Dlouhodobým řešením je tedy výstavba nového přístroje, který nahradí stávající tři dělicí přístroje a pokryje i případné navýšení výroby oceli. Nové moderní zařízení na dělení vzduchu je navrženo na základě dlouholetých zkušeností Linde a je schopno vyrábět více než 1000 tun kyslíku za den a dále i dusík a argon. Při příležitosti podpisu této smlouvy generální ředitel Linde Gas a.s. Ing. Petr Choulík, CSc. řekl: „Tato investice dále upevní silnou tržní pozici Linde na českém trhu v oblasti zásobování velkých zákazníků potrubními dodávkami a kapalinami.“ Výstavba nového výrobního zařízení započne v lednu 2014. Celková výše investice přesáhne 1,5 miliardy Kč. Na výstavbě se budou podílet jak tuzemské, tak zahraniční firmy. Dodavatelem technologie bude Linde Engineering. Předpokládaným termínem zahájení dodávek je červenec 2015. »»www.linde-gas.cz
Unipetrol podpoří vznik nové chemické expozice v Národním technickém muzeu Praha, 25. 3. 2013 – Unipetrol podpoří ve spolupráci s Národním technickým muzeem v Praze realizaci expozice Chemie kolem nás, která bude vytvořena v budově NTM v první polovině roku 2013 a následně zpřístupněna veřejnosti. Kromě technické spolupráce poskytla společnost Unipetrol NTM finanční dar v hodnotě 350 tis. korun. „Jsme rádi, že se naše společnost může podílet na realizaci nové chemické expozice v Národním technickém muzeu, jejímž cílem bude přiblížit význam chemie široké veřejnosti a poukázat na její nezbytnost v každodenním životě,“ řekl generální ředitel a předseda představenstva Unipetrolu Piotr Chełmiński. „Vítáme, že se partnerem nové expozice
chemie v NTM stal Unipetrol, společnost, která dlouhodobě a cílevědomě podporuje chemii na všech úrovních vzdělávání a výzkumu,“ konstatoval generální ředitel NTM Karel Ksandr. V rámci expozice Chemie všude kolem nás budou moci návštěvníci shlédnout řadu exponátů, archivních obrazových i filmových materiálů. Součástí expozice bude také chemická laboratoř, výukový prostor pro doprovodné projekty a interaktivní program Cesta za tajemstvím ropy. Národní technické muzeum má dnes statut ústředního muzea a vědeckého pracoviště České republiky s funkcí dokumentační, presentační, metodickou a informační v oblasti historie vědy a techniky. Základem jeho činnosti jsou sbírky, vytvářené jako paměť společnosti, jež jsou hmotným dokladem vývoje techniky, průmyslu, dopravy, architektury a vědy české i zahraniční provenience, zejména však z území našeho státu. »»www.unipetrol.cz
Nejlepší mladí chemici změřili své síly v Pardubicích Pardubice, 30. 5. 2013 – Největší oborová soutěž svého druhu vyvrcholila ve čtvrtek 30. května v prostorách Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice celostátním finále soutěže Hledáme nejlepšího Mladého chemika ČR. Soutěž byla určena žákům osmých a devátých tříd základních škol. Původně vznikla na Střední průmyslové škole v Pardubicích, ale pro velký úspěch se rychle rozrostla napříč celou republikou. V letošním roce kromě pardubické průmyslovky pořádaly regionální kola i střední odborné školy v Praze, Brně, Ústí nad Labem, Lovosicích, Hranicích, Olomouci a Litvínově. Celkem se chemického klání zúčastnilo na 5 000 žáků z deseti krajů za podpory řady firem a společností. „Chemie má v našem regionu tradici a zájem o soutěž rok od roku stoupá,“ říká Petr Kalenda, proděkan pro pedagogiku Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice. „Rozhodli jsme se proto ve spolupráci se Svazem chemického průmyslu ČR uspořádat nadstavbu krajských kol a zrealizovat první ročník celostátního finále. Tam už se probojovala jen skutečná elita, z níž se rekrutují naši budoucí studenti,“ vysvětluje profesor Kalenda. Do celostátního kola postoupilo 27 finalistů, Pardubický kraj reprezentovalo 7 soutěžících. Na mladé chemiky čekal nejprve test teoretických znalostí, který sestavila pardubická SPŠCH, a poté zkouška laboratorních dovedností, jejíž zadání je dílem pořádající fakulty. Součet bodových zisků z obou částí soutěže rozhodl o vítězi, který se stal pomyslným mistrem České republiky v chemii. „V době, kdy technické školy příliš netáhnou a kdy se chemický průmysl potýká s nedostatkem kvalifikovaných odborníků, je zapojení 5 000 žáků do soutěže, která je baví a motivuje k dalšímu studiu, nesporným úspěchem. V tom spatřuji smysl podobných aktivit: ukázat žákům, že předmět, který se na první pohled jeví jako nudný a nezáživný, může být nejen hravý a zábavný, ale i zajímavý a perspektivní z hlediska pracovního uplatnění,“ konstatuje
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
monitor_3-2013.indd 43
Ladislav Novák, ředitel Svazu chemického průmyslu ČR, který je generálním partnerem soutěže. Slavnostní vyhlášení výsledků a předání cen proběhlo na akademické půdě za účasti vedení fakulty a významných hostů z řad partnerů soutěže. Díky podpoře SCHP ČR se všichni finalisté mohli těšit na nadstandardní ceny. S velkorysou nabídkou přišla také pořádající fakulta: pro prvních pět finalistů připravila certifikát na stipendium během 1. roku studia na Fakultě chemicko-technologické Univerzity Pardubice v celkové hodnotě téměř 30 000 Kč. „Slavnostním vyhlášením výsledků ale finálový den ještě nekončí,“ upozornila Gabriela Čebišová z agentury Czech marketing, která soutěž realizovala. „Finalisté a hosté se po slavnostním vyhlášení a předání cen přesunou do Hotelu Zlatá štika, kde jsme pro ně připravili společenský večer. Jeho součástí je i malé pohoštění – jako důkaz, že chemie dokáže být velmi chutná,“ uzavírá Čebišová. Pozn.: Finále se uskutečnilo po uzávěrce vydání CHEMAGAZÍNu. Výsledky najdete na web stránkách soutěže. »»www.mladychemikcr.cz
SOTAX posiluje pozici ve střední Evropě otevřením nového zastoupení v České republice Skupina SOTAX, přední mezinárodní společnost zaměřená na vývoj a výrobu farmaceutických testovacích přístrojů, oznámila rozšíření své celosvětové sítě poboček o nově otevřenou kancelář v České republice. Oficiální název zastoupení je SOTAX Pharmaceutical Testing s.r.o. se sídlem v Praze. „Záměrem rozšíření skupiny SOTAX prostřednictvím otevření pražské kanceláře je poskytnout českým a slovenským zákazníkům přímý přístup k nejnovějším farmaceutickým testovacím přístrojům a jejich technické podpoře. Toto přímé zastoupení na českém trhu a slovenském trhu nám umožní rozšířit poskytované služby a zefektivnit dosavadní spolupráci s místními farmaceuticky zaměřenými klienty“ uvedl Thomas Pfammatter, generální ředitel skupiny SOTAX. Nové zastoupení povede Ing. Iva Martincová, která má dlouholeté zkušenosti z českého a slovenského farmaceutického trhu. „Jsme potěšeni, že můžeme tímto zareagovat na požadavky našich klientů a rozšířit tak své služby ve střední Evropě. Ivy zkušenosti a dosavadní profesní kariéra jsou ideální pro vedení našeho zastoupení a rozvíjení spolupráce s klienty“ říká Ramsey Khinda, obchodní a marketingový ředitel pro Evropu. Spolu s evropskou centrálou má skupina SOTAX přímé zastoupení v Německu, Velké Británii, Francii a Itálii. SOTAX je mezinárodním lídrem ve vývoji a výrobě farmaceutických testovacích přístrojů. Díky celosvětové síti servisních inženýrů je společnost také důvěryhodným poskytovatelem kompletních služeb pro přístroje značky SOTAX a Zymark, mezi které patří instalace, údržby,opravy a kvalifikace. »»www.sotax.com
43
28.5.2013 12:03:56
aktuálně
Evropský projekt ELI: stavba začíná Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i. učinil další důležité kroky nutné k tomu, aby v Dolních Břežanech u Prahy vzniklo světově ojedinělé multifunkční laserové centrum ELI Beamlines. Toto výzkumné pracoviště bude největším vědeckým projektem v dějinách České republiky. Na tiskové konferenci 24. května 2013 byl novinářům představen vítěz soutěže o zhotovitele hlavní fáze stavby laserového centra, sdružení společností Metrostav, VCES a OHL ŽS. Zástupci médií se také seznámili s novým klíčovým partnerem projektu ELI Beamlines – špičkovým americkým výzkumným centrem Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Američtí vědci a technologové budou ve spolupráci s českými kolegy z vědeckého týmu ELI Beamlines vyvíjet unikátní laserový systém v hodnotě 1,1 mld. korun, který se má stát jednou z hlavních částí centra v Dolních Břežanech. Mezinárodní charakter projektu ELI podtrhuje i založení evropského konsorcia ELI-DC, jehož cílem je podpora a rozvoj ELI jako celoevropské výzkumné infrastruktury. Tiskové konferenci byli přítomni mj. předseda Akademie věd ČR Jiří Drahoš, velvyslanec USA v České republice Norman Eisen, ředitel Fyzikálního ústavu AV ČR Jan Řídký, výkonný ředitel ELI Beamlines Vlastimil Růžička, zástupce LLNL Constantin Haefner a další významní hosté. Největší VaV stavební zakázka v posledních letech Výstavba laserového centra ELI Beamlines je největší stavební zakázkou v oblasti výzkumu a vývoje za poslední léta (vysoutěžená cena činí 1,4 mld. korun, s opcí a DPH je to 1,8 mld. korun). Fyzikální ústav AV ČR, který projekt realizuje, proto podle svého ředitele Jana Řídkého věnoval mimořádnou pozornost transparentnosti výběrového řízení, a to po právní i odborné stránce. „Sdružení MVO nabídlo nejnižší cenu ze čtyř nabídek. Členové sdružení mají rozsáhlé zkušenosti s výstavbou technicky náročných budov. Ve smlouvě jsou stanovena velmi přesná pravidla pro případné změny, které by mohly mít dopad na cenu stavby. Může je iniciovat pouze Fyzikální ústav, nikoliv zhotovitel stavby,“ ujistil Řídký. Požadavky na zhotovitele stavby budou zcela mimořádné: vibrační stabilita, odolnost proti ionizujícímu záření, vysoký stupeň variability umožňující umístění a další rozvoj experimentálního vybavení, které v celosvětovém měřítku nemá obdoby. „Vzhledem ke zkušenostem s podobně náročnými stavbami, vlastním unikátním technologiím, garanci kvality a doby dokončení zvítězila nabídka, kterou jsme podali společně s účastníky ve sdružení MVO – firmami VCES a OHL ŽS,“ řekl Pavel Pilát, generální ředitel firmy Metrostav. Jak dále uvedl, práce na laserovém centru ELI Beamlines je pro největší českou stavební společnost Metrostav i její partnery ctí. Zároveň jde o logické pokračování vzájemně prospěšné spolupráce s Akademií věd ČR. Samotná stavba začne v nejbližších dnech, skončí na jaře 2015 a v dalších dvou letech pak bude probíhat instalace a vyladění výzkumných technologií. Ne jen český, ale i evropský projekt ELI je od začátku koncipováno a financováno
44
monitor_3-2013.indd 44
jako výzkumná infrastruktura s celoevropským rozměrem. Přípravné fáze projektu se zúčastnily čtyři desítky institucí ze 13 členských států EU. Kromě zmíněného centra v České republice mají vyrůst ještě další dvě – v Maďarsku a Rumunsku. Právě tyto tři země nyní společně s Itálií založily ELI Delivery Consortium (ELI DC), jehož cílem je podpora a rozvoj ELI jako celoevropské výzkumné infrastruktury. To se týká nejen řízení všech tří infrastruktur, ale i jejich financování v provozní fázi. Význam konsorcia ELI DC na tiskové konferenci podtrhl i Wolfgang Sandner, který nově stojí v jeho čele. Prof. Sandner je bez nadsázky jedním z nejvýznamnější laserových fyziků současnosti, který v minulosti řídil prestižní Max-Born-Institut, projekt LASERLAB Europe, nebo předsedal Německé fyzikální společnosti. Výzkumná spolupráce s USA Unikátnost laserového centra ELI Beamlines spočívá podle výkonného ředitele Vlastimila Růžičky především v jeho univerzálním použití. „Mělo by jít o skutečně multifunkční centrum, v němž mohou provádět potřebné experimenty nejen fyzici, ale i chemici, biologové a další, včetně průmyslových firem. Kombinace laserových technologií, kterou budeme disponovat, bude skutečně unikátní.“ Laserový systém L3 v ceně 1,1 mld. korun má tvořit jednu ze základních částí laserového centra v Dolních Břežanech. Vědecký tým ELI Beamlines na jeho vývoji začal spolupracovat s jedním z nejznámějších a největších laserových pracovišť na světě, kalifornskou Lawrence Livermore National Laboratory, kterou na tiskové konferenci zastupoval Constantin Haefner. LLNL se tak společně s britskou Rutherford Appleton Laboratory, italským Instituto Nazionale di Fisica Nucleare, německým Deutsches Elektronen Synchrotron nebo francouzskou Laboratoire d‘Optique Appliquée zařadil mezi klíčové partnery projektu ELI. Význam spolupráce mezi ELI a LLNL potvrdila přímo na tiskové konferenci i prezentace velvyslance USA v České republice Normana Eisena. »»www.eli-beams.eu
Reshoring – návrat výroby plastů do Severní Ameriky Migrace výroby ze Severní Ameriky do Číny začala před 20 lety, kdy se společnosti snažili snížit své výrobní náklady o 30 až 40 % díky levné pracovní síle a investičním pobídkám. Úspory však ne vždy splnily očekávání. Nyní, kdy mzdové náklady, daně a související výrobní náklady v Číně rostou, se výroba přesouvá opět – tentokrát do Severní Ameriky v trendu s názvem „reshoring“. Reshoring byl zaznamenán v loňském roce, kdy začalo docházet k převodům výroby z Číny zpět do USA a Kanady. Je to proto, že se Čína stává příliš drahá na trhu práce a zvyšují se tak náklady na udržení marží. Výrobní náklady v porovnání USA a Číny „směřují k rovnováze,“ říká David Sievers, vedoucí strategie a praktických operací společnosti The Hackett Group, která je globální poradenskou firmou z Miami v USA na Floridě. Jak dále říká: „Pokud se podíváte na náklady, které stojí americké výrobce vyrobit a dodat zboží zpět
do Severní Ameriky z Číny, tak je to 84 centů na jeden dolar. Na této úrovni je toto „přehazování“, na takové úrovni, že lze pochybovat, zda jde o nějaký ekonomický prospěch.“ Klíčovým aspektem je cena práce. Mzdy rostou v Číně ročním tempem o 15 až 18 %. Rostou i náklady v jiných oblastech – končí daňové pobídky, energie je stále dražší a náklady na dopravu se také zvyšují. Sievers popisuje všechny tyto náklady jako „Total Landed Costs“ (TLC). Mezi další pak patří: kapitálové investice, výrobní náklady, manipulace, tranzit, cla a jiné poplatky, distribuce v Severní Americe, výrobní inspekce a následné opravy problémů s kvalitou práce. „V tomto roce je rozdíl mezi TLC v Číně a americkými výrobními náklady 16 %,“ říká Sievers. Ten očekává, že to bude mít v mnoha společnostech vliv na jejich rozhodnutí přesunout výrobu zpět do Severní Ameriky. Hackett Group se zaměřil především na výrobu plastů a pryže, nicméně lze očekávat, že ruku v ruce s tím půjde i o navazující oblasti průmyslu. Další analytik z Boston Consulting Group identifikuje u sedmi výrobních odvětví „bod zvratu“, pokud jde o reshoring. Jedná se o oblasti s vysokým podílem využití plastů, např. ve výrobě automobilů, elektrických zařízení, počítačů, elektroniky apod. Významný bude dopad reshoringu na pracovní trh v Severní Americe. Harry Moser, který se zabývá reshoringem v americkém IlliNois věří, že reshoring již přinesl v předcházejících třech letech 50 000 nových pracovních míst v různých odvětvích a může v důsledku znamenat až 500 000 nových pracovních míst ve výrobě do roku 2015. Moser vyvinul software pro cenovou analýzu s názvem „Total Cost of Ownership” (TCO), který je pro registrované uživatele zdarma na jeho internetových stránkách (www.reshorenow.org). Tento program umožňuje posoudit skutečnou cenu výroby v Číně na základě porovnání nákladů. Věří, že pokud společnosti zanalyzují offshore výrobu s TCO uvidí, že se ušetřené náklady přesunutím výroby do Číny nyní vypařily. Jedním z aspektů, který v Severní Americe ovlivňuje reshoring, je rostoucí produktivita práce a úsilí společností o celkové snížení nákladů. V březnu 2013 vydala Hackett Group studii, která uvádí, jak se výrobci v USA ve všech odvětvích zaměřují na agresivní až 1,5% redukci ceny zboží a zvýšení růstu marží. Hlavním faktorem je navyšování zisku ve vnitřní produktivitě výroby, kterých by mohli dosáhnout 50% snížením nákladů. Odklon od outsourcingu ke strategii vnitřní produktivity začal v roce 2012. Od vyšší produktivity, snížení nákladů a reshoringu se očekává zvýšení vývozu a vznik 2,5 až 5 mil. pracovních míst v USA do konce desetiletí, říká Boston Consulting Group. Po téměř 20 let byla Čína považována za místo pro budoucnost výroby. Reshoring ukazuje, že snaha o zvýšení produktivity, snížení nákladů, zvýšení kvality výroby a zákaznický servis je lepší model pro udržitelný růst, než strategie zaměřená výhradně na cenu. Prohlédnout si vývoj v oboru plastů a pryže v průběhu posledních let budete mít na největším světovém veletrhu K 2013, který se uskuteční letos ve dnech 16. až 23. října v německém Düsseldorfu. »»www.k-online.de
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 12:03:56
veletrhy a konference
13. 6. 2013 – Kulturní Centrum Novodvorská 151, Praha 4, velký sál
Seminář společnosti Medistyl: Aktuální legislativa k nebezpečným látkám VI/2013 Seminář je určen pro pracovníky, kterých se dotýká legislativa REACH/ CLP a kteří se zabývají manipulací s nebezpečnými látkami a zpracováním bezpečnostních listů. Stolová úprava v místě konání umožní živou diskusi a výměnu zkušeností v širších souvislostech klasifikace chemických látek a směsí. Program: – Ing. Hana Krejsová – Novinky v chemické legislativě (vyhláška č. 61/2013 Sb. – oznamování chemických směsí, atd.): Problematika biocidů (nařízení (EU) č. 528/2012 atd.) – Využití bezpečnostního listu a expozičního scénáře ve firemní praxi – Ing. Jan Martynek – Bezpečnostní listy (zkušenosti, nejčastější chyby): Klasifikace dle nařízení CLP (zásady, praktické příklady...) Odborný garant semináře: Ing. Jaroslav Horký I: www.medistyl.info/index.php/lang-cs/events/ upcoming-events 18.–20. 6. 2013 – SZÚ, Praha 10
Odborný kurz Nebezpečné chemické látky a směsi podle nařízení (ES) č. 1272/2008 = nařízení CLP / klasifikace a označování nebezpečností pro zdraví Již po desáté připravil Státní zdravotní ústav pro pracovníky z firem, především výrobce, dovozce, distributory chemických látek/ směsí, kteří provádějí klasifikaci, navrhují označení, vypracovávají bezpečnostní listy, a dále pro následné uživatele, kteří s látkami/směsmi na svých pracovištích nakládají odborný kurz o klasifikaci a označování látek a směsí podle nařízení CLP. Program kurzu: – Základní informace o nařízení (ES) č. 1272/2008 – jednotlivé hlavy nařízení. – Stručně novely nařízení CLP – nařízení (ES) č. 790/2009, nařízení (EU) č. 286/2011 a nařízení (EU) č. 618/2012. – Přílohy I – VII nařízení. – Klasifikace a označování látek a směsí – jednotlivé třídy nebezpečností pro zdraví doplněné o konkrétní příklady (např. akutní toxicita včetně použití vzorce; žíravost/dráždivost pro kůži; vážné poškození očí / podráždění očí; senzibilizace a další třídy nebezpečnosti). – Porovnání s klasifikací z hlediska účinků zdraví podle vyhlášky č. 402/2004 Sb. – Označení a štítky nebezpečných látek a směsí. – Porovnání s klasifikací nebezpečností pro zdraví podle systému GHS Spojených národů (UN). Velký důraz je kladen na vysvětlení a procvičení problematiky pomocí konkrétních příkladů na novou klasifikaci a označení
nebezpečností pro zdraví. Podle času informace o bezpečnostním listu a nařízení CLP. Pořádá: Státní zdravotní ústav (www.szu.cz) Kontakt: MUDr. Trávníčková T: 267 082 673 / tel. sekretariát: 267 082 657 E:
[email protected] I: www.szu.cz/tema/pracovni-prostredi/aktuality 4.–6. 6. 2013 – Praha, Hotel Diplomat Praha
2. mezinárodní vědecká konference PETrA 2013 – POLLUTION AND ENVIRONMENT-TREATMENT OF AIR Po velkém úspěchu prvního ročníku v roce 2011 bude 2. ročník konference opět věnován celkové problematice ochrany vnějšího ovzduší. Konference je určena zejména vědeckým pracovníkům a širší odborné veřejnosti zabývající se touto oblastí. Cílem konference je soustředit experty z celého světa, přispět k transferu zkušeností a nových poznatků, k navázání nových kontaktů a k vytvoření atmosféry pro vědecká, odborná i komerční setkání a přípravu společných projektů, a současně tak reprezentovat Českou republiku jako zemi, pro kterou má čistota ovzduší a životní prostředí vůbec velký význam. Potěší nás, pokud přijmete naše pozvání a budeme mít možnost setkat se v Praze osobně. Jste všichni srdečně vítáni. Organizátorem konference je Česká společnost chemického inženýrství ve spolupráci s Odour,s.r.o. Záštitu převzala Univerzita Karlova v Praze. Kontakt: Ing. Petra Auterská, CSc., předsedkyně organizačního výboru T/F: +420 251 640 830 E:
[email protected] I: http://odour.cz/konference_program.php 18.–21. 6. 2013 – Štrbské Pleso vo Vysokých Tatrách.
Riadenie procesov – Process Control ’13 Na túto19. medzinárodnú konferenciu Vás pozývajú Ústav informatizácie, automatizácie a matematiky FCHPT STU v Bratislave a Katedra řízení procesů FEI Univerzity Pardubice. Zameranie konferencie:
2.–4. 7. 2013 – Pardubice
3rd European Lipidomic Meeting – ELM 2013 Tato akce volně navazuje na předchozí úspěšné konference Graz Lipid Mass Spec Meeting pořádané v letech 2010 a 2012 v Grazu skupinou Dr. Köfelera. Na základě vzájemné dohody jsme se rozhodli pokračovat v tradici těchto konferencí. Změnil se název konference, kde zmizela slova „Mass Spec“, čímž chceme zdůraznit záměr přilákat vědce ze všech vědních oblastí zabývajících se lipidy a lipidomikou, jako např. chemie, biologie, medicína, výživa a další. Slovo „evropský“ ukazuje záměr budoucí rotace pořadatelství mezi různými evropskými destinacemi. Je pravděpodobné, že analytická chemie a zvláště hmotnostní spektrometrie nadále bude hrát důležitou roli, avšak interakce a komplementární přístup vědců z různých vědních oborů mohou být hnací silou lepšího poznání biologických funkcí a metabolismu lipidů. Na konferenci přijalo pozvání několik špičkových zahraničních přednášejících z USA, Austrálie a evropských zemí, takže bude příležitost vyslechnout prezentace klíčových osobností ve světovém lipidomickém výzkumu. Kromě jiných potvrdil zvanou přednášku i prezident amerického konsorcia LipidMaps prof. Dennis. Seznam potvrzených zvaných zahraničních přednášejících: – Edward A. Dennis (University of California, San Diego, La Jolla, USA), – Stephen J. Blanksby (University of Wollongong, Australia),
– Navrhovanie lineárnych a nelineárnych systémov riadenia.
– Andrej Shevchenko (Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, Dresden, Germany),
– Modelovanie, simulovanie a identifikácia technologických procesov.
– Xianlin Han (Sanford-Burnham Medical Research Institute, Orlando, USA)
– Technické prostriedky merania a regulácie.
– Kim Ekroos (Zora Biosciences, Espoo, Finland),
– Optimalizácia procesov. – Robustné a adaptívne riadenie.
– Bernhard Spengler (University of Giessen, Germany),
– Simulácia a riadenie v pedagogickom procese.
– Harald C. Köfeler (Medical University of Graz, Austria).
– Inteligentné systémy riadenia.
Pořádá: Lipidomická sekce ČSBMB a FCHT Univerzity Pardubice Kontaktní osoba: Michal Holčapek, předseda organizačního výboru, Josef Cvačka, předseda Lipidomické sekce ČSBMB (
[email protected]) T: 466 037 087 E:
[email protected] I: http://elm2013.uochb.cas.cz/
– Informačné technológie v automatizácii. – Aplikácia výpočtovej a riadiacej techniky v priemysle. – Prediktívne riadenie. – Algoritmy a počítačové riadenie.
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
Semináře_3-2013_new.indd 45
Technickí sponzori: Slovenská spoločnosť pre kybernetiku a informatiku (národná členská organizácia IFAC), Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Mediálni partneri: Chemagazín a AT&P Journal Informácie a registrácia: Ústav informatizácie, automatizácie a matematiky, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU, Bratislava T: +421 (02) 59325 366 E:
[email protected] I: www.kirp.chtf.stuba.sk/pc13
45
28.5.2013 13:13:14
veletrhy a konference
26–29. 8. 2013 – Přírodovědecká fakulta Univerzity Palackého, Olomouc
INDC 2013 – 13th International Nutrition & Diagnostics Conference 2013 Mezinárodní fórum pro vědeckou výměnu názorů, zaměřené na souvislosti mezi nutriční výživou a klinickou diagnostikou, navazující na klinickou biochemii, výrobu potravin, analytickou chemii a medicínu. INDC je tradičním místem setkání odborníků, kteří se zabývají vztahem našeho zdraví a pracovní zátěží, stravovacími návyky, zdravím a věkem z hlediska medicíny, klinické praxe a analytické chemie. Pořádá: Radanal s.r.o., Pardubice Kontakt: Aleš Horna, conference chairman T: +420 466 650 618 E:
[email protected] I: www.indc.cz 25.–26. 9. 2013 – Kongresové centrum Praha
LABOREXPO 2013 – VI. ročník veletrhu analytické, měřicí a laboratorní techniky s odborným doprovodným programem. Letošní ročník veletrhu LABOREXPO jako doplní tradiční doprovodný program zaměřený na prezentaci úspěšných vědecko-výzkumných projektů a představení nejmodernějších laboratorních metod a hi-tech laboratorní přístrojů, které při tom byly využity. Program byl sestaven ve spolupráci s ČSCh a ČSBMB a AV ČR. Těšit se tak můžete na velmi zajímavé přednášky: – Receptory pro inzulín (RNDr. Jiří Jiráček, CSc./RNDr. Lenka Žáková, Ph.D.), – Životní cyklus HIV (Ing. Michaela Rumlová, Ph.D.), – Rychlá HPLC a bioflavonoidy (Ing. Petr Marhol), – MALDI ve spojení s orbitrapem v hmotnostně spektrometrickém zobrazování biologických tkání (Ing. Robert Jirásko, Ph.D.), – Iontová mobilita – hmotnostní spektrometrie: principy a aplikace (Prof. RNDr. Karel Lemr, Ph.D.), – Hmotnostní spektrometrie a analýza bílkovin (Doc.RNDr. Zbyněk Zdráhal, Dr.), – Trendy v GC/MS – multidimenzionální chromatografie (RNDr. Radomír Čabala, Dr.), – Tvorba aerosolu pro prvkovou analýzu pomocí tepelného odpařování diodovým laserem (Doc. Mgr. Jan Preisler, Ph.D.), – Využití nových elektrodových materiálů pro voltametrické stanovení biologicky aktivních látek v biologických a environmentálních matricích (Prof. RNDr. Jiří Barek, CSc.), – Nanodiamanty (Mgr. Petr Cígler, Ph.D.), – Nanomateriály a nanotechnologie ochraňují památky a čistí životní prostředí (Ing. Jiří Rathouský, CSc.), – Přístroj 4SpinNano Contipro, – Membránové proteiny a jejich elektroche-
46
Semináře_3-2013_new.indd 46
mická analýza (Ing. Jan Vacek, Ph.D.), – Bioaplikace mikroskopie atomových sil (Doc. RNDr. Petr Skládal, CSc.), – Sbohem, paní Bradfordová ... aneb IČ spektroskopie ve službách kvantifikace proteinů a peptidů (Mgr. Stanislav Kukla), – Proč patří do výuky přírodovědných předmětů experiment, aneb co dokáže realita experimentu nikoliv virtualita (Ing. Květa Stejskalová, CSc.). Vstup na veletrh včetně veškerého doprovodného programu je volný. Organizátor: CHEMAGAZÍN s.r.o. E:
[email protected] I: www.laborexpo.cz 7.–9. 10. 2013 Haus der Technik, Essen, Německo
Carbon Dioxide as Feedstock for Chemicals and Polymers – 2. mezinárodní konference o využití CO2 Po úspěchu první konference o využití CO2 jako suroviny pro chemii a polymery uspořádal nova Institut její druhý ročník. Sejdou se na ní opět představitelé vědecké a aplikační oblasti, která si dala za cíl, využít oxid uhličitý jako surovinu. Chtějí otevřít cesty k udržitelné CO2 ekonomice a pohovořit o řešeních, která se nabízejí na základě současných perspektivních poznatků vědy a průmyslu. Konference se má zúčastnit na 400 účastníků z různých zemí. První den bude věnován politickým aspektům, vizím, udržitelnosti a čištění CO2. Druhý den se soustředí na CO2 jako surovinu pro chemický průmysl a jako nositel energie. Třetí den bude věnován polymerům na bázi CO2. Pořádá: nova-Institut GmbH I: www.nova-institut.eu 7.–11. 10. 2013 Výstaviště Brno
MSV 2013 – 55. mezinárodní strojírenský veletrh Organizátor: Veletrhy Brno, a.s. I: www.bvv.cz/msv 8.–10. 10. 2013 – Hannover
BIOTECHNICA 2013 sází na nová témata a inovativní fóra BIOTECHNICA, přední evropský veletrh biotechnologií, biověd a laboratorní techniky se uskuteční v Hannoveru ve dnech 8.–10. října 2013 již po dvacáté. „BIOTECHNICA 2011 potvrdila působivým způsobem svůj význam mimořádné evropské události biotechnologií. V roce 2013 chceme v tomto vývoji pokračovat,“ říká Dr. Jochen Köckler, člen představenstva veletržní správy Deutsche Messe AG Hannover. Čtyři nová fóra budou určena současným trendům branže. „Fóra budou pro vystavovatele a návštěvníky ústředním místem pro setkání s významnými zástupci trhu biotechnologií,“ informoval Dr. J. Köckler. „Fóra, společné stánky a jednotliví vystavovatelé těchto mimořádných oborů umožní odbor-
ným návštěvníkům bezprostředně navazovat nové obchodní kontakty.“ Poprvé bude v centru výstavního programu veletrhu bioekonomika. Jako motor bioekonomiky nachází průmyslová biotechnologie v různých průmyslových odvětvích stále více oblastí využití. Veletrh BIOTECHNICA ukáže tento vývoj na „Fórum průmyslových technologií“. Přitom půjde především o trvale udržitelné využívání biomasy a nové koncepce biorafinerií. Prezentovány zde budou nové procesy a inovace produktů při výrobě enzymů, ve fermentačních technologiích a pro biokatalýzu. Inovace založené na biologických procesech hrají významnou úlohu také na „Fórum Potravinářské inovace“. Zde budou prezentovány nové možnosti a koncepce pro získávání, zpracování a úpravu surovin a potravin. V centru pozornosti výstavy, doprovodných fór a symposii je udržitelnost, bezpečnost spotřebitelů, hospodárnost a akceptance biotechnologií v potravinářství. Představeny budou rovněž analytické postupy pro vyhodnocování bezpečnosti. Podíl biofarmaceutik a očkovacích látek na celosvětovém trhu farmaceutik činil v roce 2012 25 %, což představuje více než 970 miliard dolarů. Tento podíl stále stoupá. Nové produkty tohoto trhu jsou podobně jako v automobilovém průmyslu stále více vyvíjeny ve spolupráci mezi podniky a instituty s nejrůznější odborností. „Fórum Bioservices“ se zaměří na tento trend a umožní setkání firem nabízejících nové a osvědčené technologie jakož i služby v oblasti výzkumu, vývoje a výroby biofarmaceutik a očkovacích látek s jejich zákazníky a partnery. Medicína se stále více vyvíjí směrem k individualizované medicíně. Výzkum a vývoj přitom stále intenzivněji využívá nové poznatky genetických profilů a specifických biomarkerů indikujících nemoc. Jsou odhalovány souvislosti mezi genetickými variacemi, nemocemi a průběhem nemoci a vyvíjeny nové terapeutické přístupy s pomocí biomedicíny. Nové „Fórum individualizované medicíny“ ukáže, jak tento trend podporují molekulární technologie, jako je Next Generation Sequencing, Real-Time PCR a imunohistochemie. Vhodnou příležitostí pro navazování obchodních kontaktů je v rámci veletrhu BIOTECHNICA rovněž předání ceny EUROPEAN BIOTECHNICA AWARD. Cena bude v roce 2013 udělena pod heslem „Integration of Biotechnology into the Industry“. Oceněny budou evropské firmy, které využívají biotechnologické procesy a produkty uvedly úspěšně na trh. Vv centru pozornosti bude na veletrhu partnerská země, kterou bude Švýcarsko a jeho trh biotechnologií. Švýcarští vystavovatelé představí širokou škálu služeb pro biotechnologie, biovědy a laboratorní techniku. Pořádá: Deutche Messe, Hannover I: www.biotechnica.de
CHEMagazín • Číslo 3 • Ročník XXIII (2013)
28.5.2013 13:13:17
55. mezinárodní strojírenský veletrh Měřicí, řídicí, automatizační a regulační technika
MSV 2013
MSV 2013
Stále se můžete přihlásit!
7.–11. 10. 2013 Brno – Výstaviště Záštita Svaz průmyslu a dopravy ČR
Ministerstvo průmyslu a obchodu
Hospodářská komora ČR
Veletrhy Brno, a.s. Výstaviště 1 647 00 Brno Tel.: +420 541 152 926 Fax: +420 541 153 044
[email protected] www.bvv.cz/msv
EZ-Product Family
Nové designy pro rychlou obsluhu a bezpečné výsledky stanovení biozátěže! EZ-StreamTM Pump • Přímý odtok filtrované kapaliny • Vysoce účinný průtok (3,8 až 4,0 l/min) • Úroveň vakua podle ISO normy EZ-Pak® Dispenser Curve • Snadné založení membrán • Rychlé dávkování sterilních membrán • Infračervený senzor: bezdotyková obsluha
EZ-FitTM Manifold • Manifold je možno opatřit nástavci pro různé filtrační nálevky • Jednoduchá ochrana vůči biofilmům • Rychlé a jednoduché připojení na zdroj vakua Pro více informací kontaktujte Vašeho obchodního zástupce firmy Merck nebo navštivte: www.merckmillipore.com/EZ
EZ-FluoTM Rapid Detection System • Rychlý, nedestruktivní systém pro mikrobiální detekci založený na fluorescenčním barvení
Merck spol. s r.o. Na Hřebenech II 1718/10 140 00 Praha 4 www.merckmillipore.cz, www.mecomm.cz www.merckmillipore.sk, www.mecomm.sk Zákaznické centrum: 272 084 272
MM_inz_Chemagazin_EZ-product-family.indd 1
7.5.13 16:09