Cedhak spektrometer infra merah

Prinsip teknologi spektrometer inframerah cedhak

Spektrum inframerah cedhak utamane diasilake nalika getaran molekuler pindhah saka kahanan lemah menyang tingkat energi sing dhuwur amarga sifat getaran molekul sing ora resonan. Sing dicathet utamane yaiku frekuensi dobel lan panyerepan frekuensi gabungan saka getaran gugus hidrogen X-H (X=C, N, O). . Klompok sing beda (kayata metil, metilen, cincin benzena, lan liya-liyane) utawa klompok sing padha duwe beda sing jelas ing dawa gelombang lan intensitas panyerepan infra merah cedhak ing lingkungan kimia sing beda.

Spektroskopi inframerah cedhak nduweni informasi struktural lan komposisi sing sugih lan cocok banget kanggo ngukur komposisi lan sifat zat organik hidrokarbon. Nanging, ing wilayah spektrum inframerah cedhak, intensitas panyerepan lemah, sensitivitas relatif kurang, lan pita panyerepan amba lan tumpang tindih kanthi serius. Mulane, angel banget kanggo nganakake analisis kuantitatif kanthi nggunakake metode tradisional kanggo nggawe kurva kerja. Pangembangan chemometrics wis nggawe dhasar matematika kanggo ngrampungake masalah iki. Kerjane ing prinsip yen komposisi sampel padha, spektrum bakal padha, lan kosok balene. Yen kita netepake korespondensi antarane spektrum lan paramèter sing bakal diukur (disebut model analitik), banjur anggere spektrum sampel diukur, data parameter kualitas sing dibutuhake bisa dipikolehi kanthi cepet liwat spektrum lan korespondensi ing ndhuwur.

Cara ngukur spektroskopi inframerah cedhak

Kaya analisis spektrometri penyerapan molekuler konvensional, ngukur spektrum transmisi sampel solusi ing teknologi spektroskopi inframerah cedhak minangka salah sawijining cara pangukuran utama. Kajaba iku, uga umume digunakake kanggo langsung ngukur spektrum pantulan pantulan sing nyebar saka conto padhet, kayata flakes, granula, bubuk, lan uga conto cairan utawa tempel sing kenthel. Ing bidang spektroskopi inframerah cedhak, cara pangukuran sing umum digunakake kalebu transmisi, refleksi difus, transmisi difus, lan transflectance.

1. Mode transmisi

Kaya spektrum panyerepan molekul liyane, pangukuran spektrum transmisi inframerah cedhak digunakake kanggo conto cairan sing cetha, transparan lan seragam. Aksesori pangukuran sing paling umum digunakake yaiku cuvette kuarsa, lan indeks pangukuran yaiku absorbansi. Hubungan antara absorbansi spektral, dawa jalur optik lan konsentrasi sampel konsisten karo hukum Lambert-Beer, yaiku, absorbansi kasebut sebanding karo dawa jalur optik lan konsentrasi sampel. Iki minangka basis kanggo analisis kuantitatif spektroskopi inframerah cedhak.

Sensitivitas spektroskopi inframerah cedhak banget kurang, saengga umume ora perlu ngencerake sampel sajrone analisis. Nanging, pelarut, kalebu banyu, duwe panyerepan sing jelas saka cahya inframerah cedhak. Nalika path optik saka cuvette gedhe banget, absorbance bakal dhuwur banget, malah kebak. Mulane, kanggo ngurangi kesalahan analisis, absorbansi spektrum sing diukur paling apik dikontrol antarane 0.1-1, lan cuvettes 1-10 mm umume digunakake. Kadhangkala kanggo penak, pangukuran spektroskopi inframerah cedhak kanthi absorbansi kurang saka 0,01, utawa dhuwure 1,5, utawa malah 2 asring katon.

2. Mode refleksi kasebar

Kaluwihan pinunjul saka teknologi spektroskopi near-infrared, kayata pangukuran non-destruktif, ora perlu kanggo preparation sampel, gamblang lan kacepetan, etc., utamané asale saka mode koleksi spektrum bayangan kasebar. Mode refleksi kasebar bisa digunakake kanggo pangukuran conto padhet kayata bubuk, blok, lembaran, lan sutra, uga conto semi-padat kayata pasta lan pasta. Sampel bisa ana ing wangun apa wae, kayata woh, tablet, sereal, kertas, susu, daging, lan liya-liyane. Ora ana persiapan sampel khusus sing dibutuhake lan bisa diukur langsung.

Spektrum refleksi kasebar inframerah cedhak ora tundhuk karo hukum Lambert-Beer, nanging panliten sadurunge nemokake manawa penyerapan refleksi kasebar (bener logaritma negatif rasio reflektansi sampel lan reflektansi referensi) lan konsentrasi duwe hubungan tartamtu ing kahanan tartamtu. . Kanggo hubungan linear, kondisi sing kudu ditindakake kalebu kekandelan sampel sing cukup gedhe, rentang konsentrasi sing sempit, kondisi fisik sampel lan kondisi pangukuran spektral sing konsisten, lan liya-liyane. digunakake kanggo analisis kuantitatif nggunakake koreksi multivariate kaya spektroskopi transmisi.

3. Mode transmisi kasebar

Mode transmisi kasebar minangka pangukuran spektrum transmisi sampel padhet. Nalika cahya kedadean irradiates sampel ngalangi sing ora kandel banget, cahya ditularaké lan diffusely dibayangke nang sampel, lan pungkasanipun liwat sampel lan ngrekam spektrum ing spektrometer. Iki minangka spektrum transmisi kasebar. Mode transmisi kasebar asring digunakake kanggo pangukuran spektroskopi inframerah cedhak tablet, conto kertas saring, lan conto lapisan tipis. Penyerapan spektral nduweni hubungan linear karo konsentrasi komponen.

4. Mode Transflective

Pengukuran spektrum transmisi sampel solusi yaiku ngliwati cahya kedadeyan liwat sampel lan ngukur spektrum transmisi ing sisih liyane. Beda karo iki, ing mode transflective, pangilon reflektif diselehake ing mburi solusi sampel. Cahya kedadean liwat sampel lan dibayangke dening pangilon sadurunge ngetik solusi sampel maneh. Spektrum transflective diukur ing sisih padha saka cahya kedadean. Cahya ngliwati sampel kaping pindho, saengga dawane jalur optik kaping pindho tinimbang spektrum transmisi normal. Mode transflective dirancang kanggo gampang ngukur spektrum. Amarga cahya kedadean lan cahya sing dibayangke ana ing sisih sing padha, sampeyan bisa nginstal loro jalur cahya kedadean lan jalur cahya sing dibayangke ing siji probe, lan nginstal rongga ing mburi ngarep probe. Ndhuwur iku reflektor. Nalika digunakake, probe dilebokake menyang solusi, solusi kasebut lumebu ing rongga, cahya sumunar menyang solusi saka dalan cahya kedadeyan, dibayangke maneh menyang solusi ing reflektor, banjur mlebu ing dalan cahya sing dibayangke lan mlebu spektrometer kanggo ngukur spektrum. Intine, spektrum transmisi lan refleksi uga minangka spektrum transmisi, saengga absorbansi kasebut nduweni hubungan linier karo konsentrasi.