Близу инфрацрвен спектрометар

Принцип на технологија на блиско-инфрацрвен спектрометар

Близу инфрацрвениот спектар главно се генерира кога молекуларните вибрации преминуваат од основната состојба на високо ниво на енергија поради нерезонантната природа на молекуларните вибрации. Она што е снимено е главно удвојување на фреквенцијата и комбинирана фреквентна апсорпција на вибрациите на групата што содржи водород X-H (X=C, N, O). . Различни групи (како што се метил, метилен, бензенски прстени итн.) или истата група имаат очигледни разлики во блиску инфрацрвената апсорпциона бранова должина и интензитет во различни хемиски средини.

Блиска инфрацрвена спектроскопија има богати информации за структурата и составот и е многу погодна за мерење на составот и својствата на јаглеводородните органски материи. Меѓутоа, во регионот на блискиот инфрацрвен спектар, интензитетот на апсорпција е слаб, чувствителноста е релативно мала, а опсезите на апсорпција се широки и сериозно се преклопуваат. Затоа, многу е тешко да се спроведе квантитативна анализа потпирајќи се на традиционалниот метод за воспоставување работна крива. Развојот на хемометријата постави математичка основа за решавање на овој проблем. Работи на принципот дека ако составот на примерокот е ист, неговиот спектар ќе биде ист, и обратно. Ако ја утврдиме кореспонденцијата помеѓу спектарот и параметрите што треба да се измерат (наречен аналитички модел), тогаш се додека се мери спектарот на примерокот, потребните податоци за параметарот за квалитет може брзо да се добијат преку спектарот и горната кореспонденција.

Како да се измери блиска инфрацрвена спектроскопија

Како и конвенционалната молекуларна апсорпциона спектрометриска анализа, мерењето на преносниот спектар на примероци од раствори во технологијата на блиско-инфрацрвена спектроскопија е еден од нејзините главни методи за мерење. Покрај тоа, најчесто се користи за директно мерење на спектарот на дифузна рефлексија на цврсти примероци, како што се снегулки, гранули, прашоци, па дури и примероци од вискозна течност или паста. Во областа на блиско-инфрацрвената спектроскопија, најчесто користените методи на мерење вклучуваат пренос, дифузна рефлексија, дифузна трансмисија и трансфлексија.

1. Режим на пренос

Како и другите спектри на молекуларна апсорпција, мерењето на блиску инфрацрвениот преносен спектар се користи за јасни, транспарентни и униформни течни примероци. Најчесто користен додаток за мерење е кварцната кивета, а мерниот индекс е апсорпција. Односот помеѓу спектралната апсорпција, должината на оптичката патека и концентрацијата на примерокот е во согласност со законот на Ламберт-Бир, односно апсорпцијата е директно пропорционална со должината на оптичката патека и концентрацијата на примерокот. Ова е основа за квантитативна анализа на блиска инфрацрвена спектроскопија.

Чувствителноста на блиско-инфрацрвената спектроскопија е многу мала, така што генерално не е неопходно да се разредува примерокот за време на анализата. Сепак, растворувачите, вклучително и водата, имаат очигледна апсорпција на блиска инфрацрвена светлина. Кога оптичката патека на киветата е преголема, апсорпцијата ќе биде многу висока, дури и заситена. Затоа, со цел да се намалат грешките во анализата, апсорпцијата на измерениот спектар најдобро се контролира помеѓу 0,1-1 и обично се користат кивети од 1-10 mm. Понекогаш за погодност, често се гледаат мерења со блиска инфрацрвена спектроскопија со апсорпција ниска до 0,01, или висока до 1,5, па дури и 2.

2. Режим на дифузна рефлексија

Извонредните предности на технологијата на блиско-инфрацрвена спектроскопија, како што се недеструктивно мерење, нема потреба од подготовка на примерок, едноставност и брзина итн., главно произлегуваат од неговиот режим на собирање на дифузен спектар на рефлексија. Режимот на дифузна рефлексија може да се користи за мерење на цврсти примероци како што се прав, блокови, листови и свила, како и полуцврсти примероци како што се пасти и пасти. Примерокот може да биде во која било форма, како овошје, таблети, житарки, хартија, млечни производи, месо итн. Не е потребна посебна подготовка на примерокот и може директно да се мери.

Спектарот на дифузна рефлексија со блиска инфрацрвена светлина не е во согласност со законот на Ламберт-Бир, но претходните студии открија дека апсорпцијата на дифузната рефлексија (всушност негативниот логаритам на односот на рефлексивноста на примерокот до референтната рефлексија) и концентрацијата имаат одредена врска под одредени услови . За линеарна врска, условите што треба да се исполнат вклучуваат дебелината на примерокот да биде доволно голема, опсегот на концентрација е тесен, физичката состојба на примерокот и спектралните услови за мерење се конзистентни, итн. да се користи за квантитативна анализа користејќи мултиваријатна корекција како спектроскопија на пренос.

3. Дифузен режим на пренос

Режимот на дифузен пренос е мерење на спектарот на пренос на цврст примерок. Кога упадната светлина зрачи цврст примерок кој не е премногу дебел, светлината се пренесува и дифузно се рефлектира внатре во примерокот и на крајот поминува низ примерокот и го снима спектарот на спектрометарот. Ова е дифузен преносен спектар. Режимот на дифузен пренос често се користи за мерења со блиска инфрацрвена спектроскопија на таблети, примероци од филтер хартија и примероци со тенок слој. Неговата спектрална апсорпција има линеарна врска со концентрацијата на компонентата.

4. Трансфлективен режим

Мерењето на преносниот спектар на примерок од раствор е да се помине упадната светлина низ примерокот и да се измери преносниот спектар на другата страна. За разлика од ова, во режимот на трансфлексија, зад растворот на примерокот се поставува рефлектирачко огледало. Упадната светлина поминува низ примерокот и се рефлектира од огледалото пред повторно да влезе во растворот на примерокот. Трансфлективниот спектар се мери на истата страна на упадното светло. Светлината минува низ примерокот двапати, така што должината на оптичката патека е двојно поголема од нормалниот спектар на пренос. Трансфлективниот режим е дизајниран за практичноста на мерењето на спектрите. Бидејќи упадната светлина и рефлектираната светлина се на иста страна, можете да ги инсталирате и патеката на упадната светлина и патеката на рефлектираната светлина во една сонда и да инсталирате празнина на предниот крај на сондата. Врвот е рефлектор. Кога е во употреба, сондата се вметнува во растворот, растворот влегува во шуплината, светлината сјае во растворот од патеката на упадната светлина, се рефлектира назад кон растворот на рефлекторот, а потоа влегува во патеката на рефлектираната светлина и влегува во спектрометар за мерење на спектарот. Во суштина, спектарот на пренос и рефлексија е исто така преносен спектар, така што неговата апсорпција има линеарна врска со концентрацијата.