Perché la spettroscopia FT-NIR?

Che cos'è FT-NIR?

Informazioni di base

Che cos'è NIR?
Norecchio InfraRed spettroscopy è un metodo di analisi che utilizza il NIR dello spettro elettromagnetico (800 - 2.500 nm). Misura l'assorbimento della luce dal campione nella regione NIR a diverse lunghezze d'onda. Lo spettro NIR registrato è costituito da sfumature e vibrazioni di combinazione di molecole che contengono gruppi CH, NH o OH. Questo rende la spettroscopia NIR la prima scelta per l'analisi dei materiali organici nell'industria chimica e farmaceutica, così come nelle industrie alimentari, alimentari e agricole.

Lo spettro elettromagnetico che evidenzia la regione NIR

Come posso valutare uno spettro NIR?
Le bande NIR di solito si sovrappongono portando ad uno spettro con ampi picchi, il che rende lo spettro NIR di un campione più difficile da interpretare rispetto al suo spettro a medio infrarosso. Tuttavia, all'interno di questi spettri NIR che sono comparabili poveri nelle caratteristiche, ci sono notevoli informazioni sulla struttura molecolare e fisica del campione, e queste informazioni sono accessibili dai moderni metodi di elaborazione e valutazione dei dati multivariati per analizzare la composizione del campione.

Vari spettri NIR e regioni di lunghezza d'onda dei principali assorbimenti molecolari

Vantaggi

Vantaggi di FT-NIR

La maggior parte delle tecniche spettroscopiche sono veloci e accurate rispetto alla chimica umida, ma la spettroscopia FT-NIR ha alcuni altri vantaggi che rende molto utile per l'analisi di routine nei laboratori QC e nel controllo del processo. FT-NIR può aiutarti a semplificare le routine di analisi in laboratorio e online. È spesso in grado di analizzare molti parametri diversi con una sola misurazione e senza alcuna preparazione campione risparmiando manodopera e denaro.

Nessuna preparazione del campione
Per una misurazione NIR in laboratorio, il campione viene semplicemente riempito in una fiala di vetro o in un becher, perché il vetro è trasparente nella regione spettrale NIR. Questo permette anche l'uso di sonde in fibra ottica in laboratorio e in ambienti di processo.

Ideale per materiale henterogeneo
La luce NIR non solo analizza la superficie, ma penetra più in profondità il materiale. Questo lo rende ideale per misurare campioni eterogenei. Inoltre, i sistemi FT (a differenza degli spettrometri dispersivi) offrono la possibilità di ruotare continuamente il campione durante l'analisi per registrare un volume campione più grande rispetto a un singolo volume statico Misura. Questo rende il risultato più rappresentativo e porta a maggiore precisione.

Nessun rifiuto, nessun chimico
A differenza delle lunghe analisi standard, il metodo NIR non produce rifiuti, non causa inquinamento e non richiede reagenti chimici o gas, il che lo rende molto conveniente.

Velocità effettiva del campione di grandi dimensioni
Un'analisi FT-NIR è veloce (tempi di misurazione da 10 a 60 secondi) e senza preparazione del campione si ottiene una notevole quantità di tempo rispetto all'analisi chimica umida. NIR fornisce un'elevata velocità effettiva del campione in un laboratorio e un'analisi in tempo reale nel monitoraggio dei processi.

Come misurare?

Selezione della migliore modalità di misurazione

Ci sono tre tipi importanti di modalità di misurazione ottica: trasmissione, riflessione diffusa e transflezione. Sulla base di queste modalità è possibile utilizzare un'ampia selezione di accessori di campionamento dedicati a seconda delle proprietà ottiche del campione.

Trasmissione

Durante la misurazione in trasmissione, la luce è diretta a un campione con un fascio focalizzato o parallelo. Una parte della luce viene assorbita, ma la parte rimanente viene trasmessa al rivelatore. Questo tipo di misurazione non viene utilizzato solo per liquidi chiari (trasmissione diretta), anche la riflessione diffusa o la dispersione di campioni come grano e campioni di pastoso possono essere analizzati in questo modo (trasmissione diffusa).

Transflezione

La transflezione è un'estensione della tecnica di trasmissione. Quando uno specchio viene posizionato dietro il campione, la luce trasmessa attraverso il campione viene riflessa attraverso il campione e nella sonda di riflettanza diffusa o nella sfera di integrazione. La transflezione misura quindi una combinazione di trasmissione e riflessione. Questa tecnica è utile per emulsioni, gel e liquidi torbid. Sono disponibili sonde di transflezione anche per analizzare ad esempio liquidi torbidi come il latte o in un processo di fermentazione in linea.

Riflessione diffusa

Quando la luce viene riflessa da superfici solide o particelle in polveri, pellet o granulati, si chiama riflessione diffusa. In una sfera di integrazione la luce è diretta in un ampio fascio quasi parallelo su un campione. La luce diffusamente riflessa è ben distribuita nella sfera da molteplici riflessi diffusi sulla superficie interna placcata oro, "omogeneizzando" la luce. Pertanto una sfera di integrazione è adatta per campioni inomogenei e per polveri sottili. A seconda del campione, la luce può penetrare oltre la superficie a una distanza significativa, ad esempio per le polveri la sua circa 2 a 4 mm a seconda delle dimensioni, della lunghezza d'onda e della densità delle particelle, consentendo così la quantificazione dei componenti all'interno del campione.