इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमिटरको नजिक

नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमिटर टेक्नोलोजी सिद्धान्त

अवरक्त स्पेक्ट्रम मुख्यतया उत्पन्न हुन्छ जब आणविक कम्पन आणविक कम्पनको गैर-रेजोनन्ट प्रकृतिको कारणले गर्दा जमीनको अवस्थाबाट उच्च ऊर्जा स्तरमा संक्रमण हुन्छ। के रेकर्ड गरिएको छ मुख्यतया हाइड्रोजन युक्त समूह X-H (X=C, N, O) को कम्पनको आवृत्ति दोब्बर र संयुक्त आवृत्ति अवशोषण हो। । विभिन्न समूहहरू (जस्तै मिथाइल, मिथाइलिन, बेन्जिन रिंगहरू, आदि) वा एउटै समूहको विभिन्न रासायनिक वातावरणमा नजिकको इन्फ्रारेड अवशोषण तरंगदैर्ध्य र तीव्रतामा स्पष्ट भिन्नताहरू छन्।

नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपीसँग समृद्ध संरचनात्मक र संरचनात्मक जानकारी छ र हाइड्रोकार्बन जैविक पदार्थहरूको संरचना र गुणहरू मापन गर्न धेरै उपयुक्त छ। यद्यपि, नजिकको इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम क्षेत्रमा, अवशोषण तीव्रता कमजोर छ, संवेदनशीलता अपेक्षाकृत कम छ, र अवशोषण ब्यान्डहरू फराकिलो छन् र गम्भीर रूपमा ओभरल्याप हुन्छन्। त्यसकारण, काम गर्ने वक्र स्थापना गर्ने परम्परागत विधिमा भर परेर मात्रात्मक विश्लेषण सञ्चालन गर्न धेरै गाह्रो छ। केमोमेट्रिक्सको विकासले यो समस्या समाधान गर्नको लागि गणितीय जग खडा गरेको छ। यो सिद्धान्तमा काम गर्दछ कि यदि नमूनाको संरचना समान छ भने, यसको स्पेक्ट्रम एउटै हुनेछ, र यसको विपरित। यदि हामीले स्पेक्ट्रम र मापन गर्नुपर्ने प्यारामिटरहरू बीचको पत्राचार स्थापना गर्छौं (एक विश्लेषणात्मक मोडेल भनिन्छ), तब जबसम्म नमूनाको स्पेक्ट्रम मापन गरिन्छ, आवश्यक गुणस्तर प्यारामिटर डेटा स्पेक्ट्रम र माथिको पत्राचार मार्फत द्रुत रूपमा प्राप्त गर्न सकिन्छ।

इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपीको नजिक कसरी मापन गर्ने

परम्परागत आणविक अवशोषण स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण जस्तै, निकट इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रविधिमा समाधान नमूनाहरूको प्रसारण स्पेक्ट्रम मापन यसको मुख्य मापन विधिहरू मध्ये एक हो। थप रूपमा, यो सामान्यतया ठोस नमूनाहरूको फैलावट प्रतिबिम्ब स्पेक्ट्रम मापन गर्न पनि प्रयोग गरिन्छ, जस्तै फ्लेक्स, ग्रेन्युलहरू, पाउडरहरू, र चिपचिपा तरल वा पेस्ट नमूनाहरू। नजिकको इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपीको क्षेत्रमा, सामान्यतया प्रयोग गरिने मापन विधिहरूमा प्रसारण, फैलिएको प्रतिबिम्ब, फैलिएको प्रसारण, र ट्रान्सफ्लेकन्स समावेश छ।

1. प्रसारण मोड

अन्य आणविक अवशोषण स्पेक्ट्रा जस्तै, नजिकको इन्फ्रारेड प्रसारण स्पेक्ट्रम को मापन स्पष्ट, पारदर्शी र समान तरल नमूनाहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ। सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग हुने मापन सहायक क्वार्ट्ज क्युवेट हो, र मापन सूचकांक अवशोषण हो। स्पेक्ट्रल अवशोषण, अप्टिकल पथ लम्बाइ र नमूना एकाग्रता बीचको सम्बन्ध Lambert-Beer को नियम संग संगत छ, त्यो हो, अवशोषण अप्टिकल पथ लम्बाई र नमूना एकाग्रता को सीधा समानुपातिक छ। यो नजिकको इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी को मात्रात्मक विश्लेषण को लागि आधार हो।

नजिकको इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी को संवेदनशीलता धेरै कम छ, त्यसैले यो सामान्यतया विश्लेषण को समयमा नमूना पतला गर्न आवश्यक छैन। यद्यपि, पानी सहित सॉल्भेन्ट्समा नजिकको इन्फ्रारेड प्रकाशको स्पष्ट अवशोषण हुन्छ। जब क्युवेटको अप्टिकल मार्ग धेरै ठूलो छ, अवशोषण धेरै उच्च हुनेछ, संतृप्त पनि। तसर्थ, विश्लेषण त्रुटिहरू कम गर्नको लागि, मापन गरिएको स्पेक्ट्रमको अवशोषणलाई ०.१-१ बीचमा राम्रोसँग नियन्त्रण गरिन्छ, र १-१० मिमीको क्युभेटहरू सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ। कहिलेकाँही सुविधाको लागि, ०.०१ को रूपमा कम, वा 1.5 सम्म, वा 2 सम्मको रूपमा अवशोषणको साथ नजिकको इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी मापनहरू प्रायः देख्न सकिन्छ।

2. डिफ्यूज प्रतिबिम्ब मोड

नजिकको इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी टेक्नोलोजीका उत्कृष्ट फाइदाहरू, जस्तै गैर-विनाशकारी मापन, नमूना तयारीको लागि आवश्यक पर्दैन, सरलता र गति, आदि, मुख्यतया यसको फैलिएको प्रतिबिम्ब स्पेक्ट्रम संग्रह मोडबाट उत्पन्न हुन्छ। फैलिएको प्रतिबिम्ब मोड ठोस नमूनाहरू जस्तै पाउडर, ब्लक, पाना, र रेशम, साथै पेस्ट र पेस्ट जस्ता अर्ध-ठोस नमूनाहरूको मापनको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ। नमूना कुनै पनि आकारमा हुन सक्छ, जस्तै फल, ट्याब्लेट, अनाज, कागज, डेयरी, मासु, आदि। कुनै विशेष नमूना तयारी आवश्यक छैन र सीधा मापन गर्न सकिन्छ।

नियर-इन्फ्रारेड डिफ्यूज रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रमले ल्याम्बर्ट-बियरको नियमको पालना गर्दैन, तर अघिल्लो अध्ययनहरूले पत्ता लगाएको छ कि फैलिएको प्रतिबिम्बको अवशोषण (वास्तवमा नमूना प्रतिबिम्ब र सन्दर्भ प्रतिबिम्बको अनुपातको नकारात्मक लघुगणक) र एकाग्रताको निश्चित परिस्थितिहरूमा निश्चित सम्बन्ध हुन्छ। । रैखिक सम्बन्धको लागि, पूरा गर्नुपर्ने अवस्थाहरूमा नमूना मोटाई पर्याप्त ठूलो हुनु, एकाग्रता दायरा साँघुरो हुनु, नमूनाको भौतिक अवस्था र वर्णक्रमीय मापन अवस्थाहरू एकरूप हुनु, आदि समावेश छन्। त्यसैले, डिफ्यूज रिफ्लेक्टन्स स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रयोग गरेर पनि ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी जस्ता बहुभिन्नता सुधार प्रयोग गरेर मात्रात्मक विश्लेषणको लागि प्रयोग गरिन्छ।

3. प्रसारित प्रसारण मोड

डिफ्यूज ट्रान्समिशन मोड ठोस नमूनाको ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रम मापन हो। जब घटना प्रकाशले ठोस नमूनालाई विकिरण गर्दछ जुन धेरै बाक्लो छैन, प्रकाश प्रसारण हुन्छ र नमूना भित्र फैलिएको रूपमा प्रतिबिम्बित हुन्छ, र अन्तमा नमूनाबाट जान्छ र स्पेक्ट्रोमिटरमा स्पेक्ट्रम रेकर्ड गर्दछ। यो फैलिएको प्रसारण स्पेक्ट्रम हो। डिफ्यूज ट्रान्समिशन मोड प्रायः ट्याब्लेटको नजिकको इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी मापन, फिल्टर पेपर नमूनाहरू, र पातलो तह नमूनाहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ। यसको वर्णक्रमीय अवशोषणको घटक एकाग्रतासँग रैखिक सम्बन्ध छ।

४. ट्रान्सफ्लेक्टिभ मोड

समाधान नमूनाको प्रसारण स्पेक्ट्रम मापन नमूना मार्फत घटना प्रकाश पास गर्न र अर्को छेउमा प्रसारण स्पेक्ट्रम मापन गर्न हो। यो भन्दा फरक, ट्रान्सफ्लेक्टिभ मोडमा, नमूना समाधानको पछाडि रिफ्लेक्टिव मिरर राखिन्छ। घटना प्रकाश नमूना मार्फत जान्छ र पुन: नमूना समाधान प्रविष्ट गर्नु अघि ऐना द्वारा प्रतिबिम्बित हुन्छ। ट्रान्सफ्लेक्टिव स्पेक्ट्रम घटना प्रकाशको एउटै पक्षमा मापन गरिन्छ। प्रकाश नमूनाबाट दुई पटक जान्छ, त्यसैले अप्टिकल पथको लम्बाइ सामान्य प्रसारण स्पेक्ट्रमको दोब्बर हुन्छ। ट्रान्सफ्लेक्टिभ मोड स्पेक्ट्रा नाप्ने सुविधाको लागि डिजाइन गरिएको हो। घटना प्रकाश र परावर्तित प्रकाश एउटै छेउमा भएको कारणले, तपाइँ घटना प्रकाश पथ र प्रतिबिम्बित प्रकाश पथ दुवै एउटै प्रोबमा स्थापना गर्न सक्नुहुन्छ, र अनुसन्धानको अगाडिको छेउमा एउटा गुहा स्थापना गर्न सक्नुहुन्छ। शीर्ष एक परावर्तक छ। प्रयोगमा हुँदा, प्रोबलाई समाधानमा घुसाइन्छ, समाधान गुफामा प्रवेश गर्छ, प्रकाश घटना प्रकाश पथबाट समाधानमा चम्कन्छ, रिफ्लेक्टरमा रहेको समाधानमा प्रतिबिम्बित हुन्छ, र त्यसपछि प्रतिबिम्बित प्रकाश पथमा प्रवेश गर्दछ र प्रवेश गर्दछ। स्पेक्ट्रम मापन गर्न स्पेक्ट्रोमीटर। संक्षेपमा, प्रसारण र प्रतिबिम्ब स्पेक्ट्रम पनि एक प्रसारण स्पेक्ट्रम हो, त्यसैले यसको अवशोषण एकाग्रता संग एक रैखिक सम्बन्ध छ।