NIR spektroskopie

NIR spektroskopie (infračervená spektroskopie v blízké oblasti, NIRS) je jednou z metod molekulové spektroskopie. Zahrnuje blízkou infračervenou oblast (800 – 2500 nm) a dokáže proniknout mnohem hlouběji do vzorku než záření ve střední oblasti. I když stejně jako ostatní metody molekulové spektroskopie zachycuje energetické přechody mezi vibračními hladinami molekul, absorpce záření v NIR je obvykle způsobena přechody kombinačními a svrchními tóny (overtony nebo vyššími harmonickými přechody), namísto přechodů fundamentálních, které zachycuje FT-IR a Ramanova spektroskopie. U těchto přechodů je nižší pravděpodobnost, že nastanou, a tak i absorpce v této oblasti bývá nižší a je nutné použít k měření kyvety s delší optickou dráhou. Zároveň to ale také znamená, že je metoda NIR spektroskopie nenaráží na problém příliš vysokých koncentrací, jako tomu někdy bývá u FT-IR spektroskopie.

Vzhledem k tomu, že pásy v oblasti NIR jsou obvykle široké i pro čisté látky a silně se překrývají, neprobíhá vyhodnocování spekter pomocí přiřazování pásů jednotlivým vibracím molekul, ale používají se k němu různé chemometrické metody.

Více o vibračních přechodech se můžete dovědět zde a o námi nabízených přístrojích zde.

Pomocí NIR lze měřit simultánně všechny potřebné parametry vzorku. Jelikož je analýza otázkou desítek vteřin a vzorek nepotřebuje žádnou úpravu, je tato metoda ideálním nástrojem online analýzy. Spektra jsou také silně ovlivněná fyzikálními vlastnostmi (velikost částic, hustota, obsah vody…), což umožňuje jejich přímočaré měření. Tato metoda je velmi citlivá na vazby O-H, C-H, S-H a N-H, a tak je její silnou stránkou kromě např. stanovení vlhkosti i monitorování průběhu chemických reakcí různých organických látek.

Výhody NIR spektroskopie

• Výsledek analýzy během desítek vteřin
• Jednoduchá metoda, která nevyžaduje žádnou úpravu vzorků
• Možnost simultánního měření všech parametrů
• Měření bez potřeby přidávání dalších chemikálií
• Možnost analýzy skrz řadu průsvitných obalů
• Kvantitativní i kvalitativní měření
• Měření tekutých, gelovitých, pastovitý, práškových i pevných vzorků

NIR spektroskopie nalézá své uplatnění v provozech, kde je potřeba rychlé, spolehlivé, jednoduché a nedestruktivní analýzy, a to jak v laboratoři, tak i online či at-line:

Biotechnologie (sledování reakcí, optimalizace procesů v bioreaktorech, stanovení koncentrace např. metabolitů…)

Chemický průmysl (stanovení chemických a fyzikálních vlastností vzorků)

Petrochemický průmysl (obsah vody, viskozitu, hustotu, obsah aditiv či hydroxylové číslo a mnohé další parametry během mísicích procesů)

Farmaceutický průmysl (kontrola kvality, online monitoring chemických procesů, sledování chemických reakcí…)

Polymery a textil (optimalizace procesů, kontrola kvality vstupních i výstupních surovin i meziproduktů, sledování průběhu reakcí…)

Papírenský průmysl (optimalizace procesů, sledování průběhu reakcí, kontrola kvality vstupních i výstupních surovin i meziproduktů…)