Jul 01, 2025
Spektroskopia w bliskiej podczerwieni (NIR) rewolucjonizuje analizę materiałów, pozyskując kluczowe dane bez zmiany próbek. Jej sekret tkwi w wykorzystaniu oddziaływań światło-materia w zakresie 950–1650 nm – gdzie fotony ujawniają molekularne sekrety poprzez dwa kluczowe mechanizmy:
1. Fizyka nieniszczącej detekcji
Tryb odbicia rozproszonego
Gdy światło NIR pada na próbki stałe/ziarniste (np. zboża):
▶ Penetruje 1–5 mm pod powierzchnię
▶ Rozprasza się w wyniku oddziaływań z wiązaniami C-H/O-H
▶ Odbija się z powrotem, niosąc dane o składzie
Przykład: Analiza białka pszenicy bez mielenia ziaren.
Tryb transmisji
Dla cieczy/materiałów przezroczystych (np. olejów):
▶ Światło przechodzi przez próbkę
▶ Określone długości fal są absorbowane przez wiązania molekularne
▶ Detektor mierzy osłabione natężenie światła
Przykład: Testowanie czystości oliwy z oliwek w kilka sekund.
2. Genialna ścieżka światła IAS-5100: Opracowane oświetlenie boczne
Tradycyjna NIR ma problemy z nierównymi próbkami. Innowacja IAS-5100 rozwiązuje to:
Jak to działa:
Technologia mieszania światła: Światło emitowane z boku otacza cząstki, potrajając efektywny obszar analizy.
Bez konieczności mielenia: Całe ziarna/pellet dają dokładność na poziomie laboratoryjnym (SEC* ≤0,2%).
Rzeczywisty wpływ: Wykrywa ukryte kieszenie wilgoci w ziarnach ryżu pominięte przez systemy z góry na dół.
3. Mechanika kwantowa oddziaływania światło-materia
Dekodowanie molekularnego 'odcisku palca'
Absorpcja energii:
Fotony wzbudzają wiązania molekularne (C-H, O-H) do wyższych stanów wibracyjnych.
Δ
E=hν(h=stała Plancka, ν=częstotliwość światła)Δ
E
=hν(h=stała Plancka, ν=częstotliwość światła)
Sygnatury spektralne:
Każde wiązanie absorbuje unikalne długości fal (np. O-H: 1450 nm, C-H: 1730 nm).
Interpretacja sygnału:
Wykryte intensywności absorpcji konwertują na stężenia chemiczne za pomocą modeli chemometrycznych.
Dlaczego głębokość penetracji ma znaczenie
|
Typ próbki |
Optymalna głębokość |
Dokładność danych |
|
Całe ziarna |
2–3 mm |
Białko: ±0,25% |
|
Proszki |
0,5–1 mm |
Wilgotność: ±0,15% |
|
Oleje |
Pełna transmisja |
WKT*: ±0,05% |
*WKT: Wolne kwasy tłuszczowe