Espectrómetro de infrarrojo cercano
Publicar:Caja optrónica  Hora:2024-03-26  Puntos de vista:98
Debido a la naturaleza no resonante de la vibración molecular, el espectro infrarrojo cercano se produce principalmente cuando la Vibración molecular cambia del Estado del suelo al nivel de alta energía. Lo que se registra es principalmente la duplicación de frecuencia y la absorción de frecuencia combinada de la vibración del Grupo que contiene hidrógeno X - H (x = c, n, o). Hay diferencias obvias en la longitud de onda y la intensidad de absorción de infrarrojo cercano de diferentes grupos (como metileno, metileno, anillo de benceno, etc.) o el mismo grupo en diferentes entornos químicos.
El espectro infrarrojo cercano es rico en información sobre la estructura y la composición, y es muy adecuado para medir la composición y las propiedades de los compuestos orgánicos de hidrocarburos. Sin embargo, en la región espectral del infrarrojo cercano, la intensidad de absorción es débil, la sensibilidad es relativamente baja, la banda de absorción es ancha y el superposición es grave. Por lo tanto, es muy difícil realizar análisis cuantitativos basándose en métodos tradicionales para establecer curvas de trabajo. El desarrollo de la Estequiometría ha sentado las bases matemáticas para resolver este problema. Su principio es que si la composición de la muestra es la misma, su espectro será el mismo y viceversa. Si establecemos una relación de correspondencia entre el espectro y los parámetros a medir (conocida como modelo de análisis), siempre que se mida el espectro de la muestra, se pueden obtener rápidamente los datos de parámetros de calidad necesarios a través del espectro y la relación de correspondencia anterior.
Cómo medir el espectro infrarrojo cercano
Al igual que el análisis tradicional de la espectrometría de absorción molecular, la tecnología de espectrometría de infrarrojo cercano para medir el espectro de transmisión de las muestras de solución es uno de sus principales métodos de medición. Además, se utiliza a menudo para medir directamente los espectros de reflexión difusa de muestras sólidas, como láminas, partículas, polvos e incluso muestras de líquidos pegajosos o pasta. En el campo de la espectrometría de infrarrojo cercano, los métodos de medición comunes incluyen transmisión, reflexión difusa, transmisión difusa y reflexión transparente.
1. modo de transmisión
Al igual que otros espectros de absorción molecular, la medición del espectro de transmisión de infrarrojo cercano se utiliza en muestras líquidas transparentes y Uniformes. El accesorio de medición más utilizado es la taza colorimétrica de cuarzo, y el indicador de medición es la absorción. La relación entre la Absorbancia espectral, la longitud del Camino óptico y la concentración de la muestra se ajusta a la Ley Lambert - beer, es decir, la Absorbancia es proporcional a la longitud del Camino óptico y la concentración de la muestra. Esta es la base del análisis cuantitativo del espectro infrarrojo cercano.
La sensibilidad del espectro infrarrojo cercano es muy baja, por lo que generalmente no es necesario diluir las muestras durante el análisis. Sin embargo, los disolventes, incluido el agua, tienen una absorción obvia de la luz infrarroja cercana. Cuando la luz de la taza de comparación de colores pasa grande, la absorción será muy alta e incluso saturada. Por lo tanto, para reducir el error de análisis, es mejor controlar la absorción del espectro de medición entre 0,1 - 1, generalmente utilizando una taza colorimétrica de 1 - 10 mm. A veces, por conveniencia, a menudo se ven mediciones espectrales de infrarrojo cercano con una absorción tan baja como 0,01, tan alta como 1,5 o incluso 2.
2. modo de reflexión difusa
La tecnología de espectrometría de infrarrojo cercano tiene ventajas sobresalientes como la medición no destructiva, la preparación sin muestras, la simplicidad y la rapidez, principalmente debido a su modo de adquisición de espectro de reflexión difusa. El modo de reflexión difusa se puede utilizar para medir muestras sólidas como polvo, bloques, hojas y filamentos, así como muestras semisólidas como pastas y pastas. Las muestras pueden ser de cualquier forma, como frutas, tabletas, cereales, papel, productos lácteos, carne, etc. no se requiere una preparación especial de la muestra, se puede medir directamente.
El espectro de reflexión difusa de infrarrojo cercano no se ajusta a la Ley Lambert - bier, pero estudios anteriores han encontrado que la absorción de la reflexión difusa (en realidad, el logaritmo negativo de la relación entre la reflectividad de la muestra y la reflectividad de referencia) tiene una cierta relación con la concentración bajo ciertas condiciones. Para las relaciones lineales, las condiciones que deben cumplirse son el grosor suficiente de la muestra, el rango de concentración estrecho, el estado físico de la muestra y las condiciones de medición espectral consistentes, etc. por lo tanto, el uso de espectros de reflexión difusa también puede utilizarse para análisis cuantitativos con correcciones multivariables, como los espectros de transmisión.
3. modo de transmisión difusa
El modo de transmisión difusa es una medición espectral de transmisión de muestras sólidas. Cuando la luz incidente brilla sobre una muestra sólida menos gruesa, la luz se transmite y se refleja difusamente en el interior de la muestra, y finalmente pasa por la muestra y registra el espectro en el espectrómetro. Este es el espectro de transmisión difusa. El modo de transmisión difusa se utiliza generalmente para la medición espectral de infrarrojo cercano de tabletas, muestras de papel filtrante y muestras de láminas delgadas. Su absorción espectral está linealmente relacionada con la concentración de componentes.
3. Режим диффузного пропускания
Диффузный режим - это спектрометрия пропускания твердых образцов. Когда падающий свет попадает в менее толстый твердый образец, свет пропускает и диффузно отражается внутри образца, в конечном итоге проходит через образец и записывает спектр на спектрометре. Это диффузный спектр. Режим диффузного пропускания обычно используется для измерения ближней инфракрасной спектроскопии таблеток, образцов фильтрующей бумаги и проб тонких слоев. Его спектральная абсорбция линейно связана с концентрацией компонентов.
4. modo de transmisión
La medición del espectro de transmisión de la muestra de solución es hacer que la luz incidente pase por la muestra y medir el espectro de transmisión del otro lado. A diferencia de esto, en el modo trans, se coloca un espejo detrás de la solución de la muestra. La luz incidente pasa por la muestra y es reflejada por el espejo antes de volver a entrar en la solución de la muestra.Se mide el espectro de reflexión en el mismo lado de la luz incidente. La luz pasa por la muestra dos veces, por lo que la longitud del Camino óptico es el doble que el espectro de transmisión normal. El modo de reflexión está diseñado para facilitar la medición del espectro. Debido a que la luz incidente y la luz reflejada están en el mismo lado, se puede instalar la luz incidente y la luz reflejada en una sonda y una cavidad en la parte delantera de la sonda. En la parte superior hay un reflector. Cuando se utiliza, se introduce la sonda en la solución, la solución entra en la cavidad, la luz brilla desde el camino de luz incidente hasta la solución, se refleja de nuevo en el reflector y luego entra en el camino de luz reflejada y entra en el espectrómetro para medir el espectro. En esencia, los espectros de transmisión y reflexión también son espectros de transmisión, por lo que su absorción es lineal con la concentración.