Pět mýtů o online disperzní NIR spektroskopii, FT-NIR a FT-IR – část 2
4. 4. 2022
Článek
Tento článek je Díl 2 série.
Přejít na
Díl 1
Sdílet článek
V první části této řady byl uveden stručný historický přehled jak pro infračervenou (IR) a blízkou infračervenou (NIR) spektroskopii, tak pro Fourierovu transformaci (FT) a disperzní spektroskopii. Bylo prodiskutováno a upozaděno několik mýtů a ukázali jsme, že Fourierova transformační spektroskopie (FT-NIR) není nutně jediná ani nejlepší způsob, jak integrovat reprodukovatelná spektroskopická měření do průmyslových procesů. Naopak – disperzní nástroje jsou robustní možnost s ideálními příležitostmi pro přenos modelů, vysoké rozlišení a vysoká propustnost světla i pro citlivé aplikace. Disperzní NIR je přinejmenším stejně dobré jako FT-NIR.
Nyní budou vyjasněny další dvě mylné představy. Zde půjdeme podrobněji do srovnání rozsahů vlnových délek IR a NIR. Dále ukážeme, že většinu IR aplikací lze realizovat také pomocí NIR spektroskopie, což má za následek mnoho ekonomických výhod pro provozovatele zařízení. Ve zbytku tohoto článku porovnáme NIR a IR spektroskopii přímo z pohledu procesní integrace a ukážeme reálnou případovou studii vývoje aplikací se strategií náhrady IR. Tímto uzavíráme, že disperzní NIR je lepší pro procesní integraci než FT-IR.
Kliknutím níže přejdete přímo do sekce:
Mýtus 4: Mnoho aplikací IR nelze implementovat pomocí NIRS kvůli jeho nižší specificitě a vyšším limitům detekce
Z teorie je známo, že stejně jako pro UV-VIS spektroskopii následuje také NIR a IR spektroskopie. Lambert-Beerův zákon. Zde naměřená extinkce závisí na délce optické dráhy, extinkčních koeficientech specifických pro látku a koncentraci analytu. Pokud máte zájem vidět původní Lambertovu publikaci, najdete ji níže.
Photometria sive de mensura et gradibus luminis, colorum et umbrae
Díky vysokým extinkčním koeficientům organických složek v IR oblasti lze spolehlivě stanovit i nízké koncentrace. Je však nutné buď silné zředění vzorku (což je ve výrobním procesu stěží možné), nebo se drasticky zkrátí délka optické dráhy. Obvykle se pro rozsah vlnových délek IR používají kyvety 50–200 µm.
Nicméně, toto má významné nevýhody v rámci procesu: proudy vzorků mohou být čas od času znečištěné nebo se mohou na optice tvořit usazeniny, což znamená, že čištění je velmi obtížné a může vést k náhodnému vychýlení. Pokud je nutné optiku rozebrat, reprodukovatelné měření je poté stěží možné, protože aplikace byla vytvořena pro vysoce přesnou pevnou délku dráhy. To vyžaduje nákladné a časově náročné rekalibrační postupy k přenastavení kalibračních modelů s přidruženými odstávkami přístroje (přístrojů). Provozní spolehlivost je ohrožena, protože během této doby nelze provádět měření. V tomto případě by měla být žádost převedena na a vzorkovací roztok s vyšší délka dráhyjako je rozsah vlnových délek NIR.
Vývoj metod: o co jde? Podívejte se na naše související blogové články na toto téma níže.
Výhody NIR spektroskopie: Část 3
Výhody NIR spektroskopie: Část 4
V rozsahu vlnových délek NIR se používají ponorné sondy a průtokové kyvety s výrazně delšími dráhami (0,5–20 mm). Ty se upravují buď distančními podložkami nebo šrouby se závitem tak, že an extrémně reprodukovatelné nastavení může být vyrobeno. Pokud dojde ke kontaminaci, čištění je také mnohem jednodušší.
