Почему FT-NIR спектроскопия ?

Что такое NIR?

Ближняя Инфракрасная Спектроскопия (анг. NIR) - это метод анализа, использующий NIR-область электромагнитного спектра (800-2500 Нм). Он измеряет поглощение света от образца в области NIR на различных длинах волн. Регистрируемый спектр NIR состоит из обертонов и комбинационных колебаний молекул, содержащих группы CH, NH или OH. Это делает NIR-спектроскопию одним из основных способов анализа органических материалов в химической и фармацевтической промышленности, а также в пищевой, кормовой и сельскохозяйственной промышленности.

Как можно оценить NIR спектр?

Полосы NIR обычно перекрываются, что приводит к спектру с широкими пиками.  Это делает NIR спектр образца более трудным для интерпретации по сравнению с его средним инфракрасным спектром. Однако в пределах этих NIR-спектров, которые сопоставимы по своим характеристикам, имеется значительная информация о молекулярной и физической структуре образца, и эта информация может быть извлечена с помощью современных методов многомерной обработки и оценки данных для анализа состава образца.

Отсутствие пробоподготовки

Для измерения NIR в лаборатории образец просто заливается в стеклянную виалу или стакан, поскольку стекло прозрачно в спектральной области NIR. Это также позволяет использовать оптоволоконное зонды как в лабораторных, так и в технологических условиях.

Идеально подходит для негомогенных образцов

NIR излучение не только анализирует поверхность, но и проникает глубоко в материал. Это делает его идеальным для измерения негомогенных образцов. Кроме того, системы с Фурье преобразованием (анг. FT), в отличие от дисперсионных спектрометров, имеют возможность непрерывного вращения образца во время анализа для регистрации большего объема образца по сравнению с одним статическим измерением. Это делает результат более воспроизводимым и точным.

Отсутствие отходов и химических реагентов

В отличие от трудоемких стандартных анализов, метод NIR не дает отходов, не вызывает загрязнения и не требует химических реагентов или газов, что делает его очень безопасным и экономичным.

Высокая скорость анализа

FT-NIR анализ выполняется быстро (время измерения от 10 до 60 секунд) и без подготовки образца. Таким образом, экономится значительное количество времени по сравнению с анализами «мокрой химией». NIR обеспечивает высокую пропускную способность образцов в лаборатории и анализ в режиме реального времени при мониторинге технологических процессов.

Метод пропускания

При измерении методом пропускании свет направляется на образец сфокусированным или параллельным пучком. Часть света поглощается, но оставшаяся часть передается на детектор. Этот тип измерения используется не только для прозрачных жидкостей (прямое пропускание), даже диффузно-отражающие или слегка рассеивающие образцы, такие как зерна и пастообразные образцы, могут быть проанализированы таким образом (диффузное пропускание)..

Метод трансфлекции

Трансфлекция - это расширенный метод пропускания. Проходящее через образец излучение, отражается от зеркала, помещенного позади образца, проходит снова  через образец и попадает в датчик диффузного отражения или интегрирующую сферу. Трансфлекция, таким образом, измеряет совмещенное пропускание и отражения. Этот метод подходит для эмульсий, гелей и мутных жидкостей. Трансфлекционные датчики используют, например, для on-line анализа мутных жидкостей, таких как молоко или для контроля процесса ферментации.

Диффузное отражение

Когда излучение отражается от твердых поверхностей или частиц в порошках, гранулах или гранулятах, это называется диффузным отражением. В интегрирующей сфере свет направлен на образец широким почти параллельным пучком. Диффузно отраженный свет хорошо распределяется в сфере многократными диффузными отражениями на позолоченной внутренней поверхности, "гомогенизируя" свет. Поэтому интегрирующая сфера хорошо подходит как для неоднородных образцов, так и для тонкодисперсных порошков. В зависимости от продукта излучение может проникать внутрь образца на значительное расстояние, например, для порошков это может быть от 2 до 4 мм в зависимости от размера частиц, длины волны и плотности, что позволяет количественно определять компоненты в образце.