इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर जवळ

जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोमीटर तंत्रज्ञान तत्त्व

जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रम प्रामुख्याने निर्माण होतो जेव्हा आण्विक कंपनाच्या गैर-प्रतिध्वनी स्वरूपामुळे आण्विक कंपन जमिनीच्या स्थितीतून उच्च उर्जेच्या पातळीवर संक्रमण होते. जे रेकॉर्ड केले जाते ते मुख्यतः हायड्रोजन-युक्त गट X-H (X=C, N, O) च्या कंपनाची वारंवारता दुप्पट आणि एकत्रित वारंवारता शोषण आहे. . भिन्न गट (जसे की मिथाइल, मिथिलीन, बेंझिन रिंग इ.) किंवा समान गटामध्ये वेगवेगळ्या रासायनिक वातावरणात जवळ-अवरक्त शोषण तरंगलांबी आणि तीव्रतेमध्ये स्पष्ट फरक असतो.

निअर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपीमध्ये समृद्ध संरचनात्मक आणि रचनात्मक माहिती असते आणि ती हायड्रोकार्बन सेंद्रिय पदार्थांची रचना आणि गुणधर्म मोजण्यासाठी अतिशय योग्य असते. तथापि, जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रम प्रदेशात, शोषण तीव्रता कमकुवत आहे, संवेदनशीलता तुलनेने कमी आहे आणि शोषण बँड रुंद आहेत आणि गंभीरपणे ओव्हरलॅप होतात. म्हणून, कार्यरत वक्र स्थापित करण्याच्या पारंपारिक पद्धतीवर अवलंबून परिमाणात्मक विश्लेषण करणे फार कठीण आहे. केमोमेट्रिक्सच्या विकासाने या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी गणिताचा पाया घातला आहे. हे तत्त्वावर कार्य करते की जर नमुन्याची रचना समान असेल, तर त्याचे स्पेक्ट्रम समान असेल आणि उलट. जर आम्ही स्पेक्ट्रम आणि मोजण्यासाठी मापदंडांमधील पत्रव्यवहार स्थापित केला (याला विश्लेषणात्मक मॉडेल म्हणतात), तर जोपर्यंत नमुन्याचा स्पेक्ट्रम मोजला जातो, तोपर्यंत आवश्यक गुणवत्ता पॅरामीटर डेटा स्पेक्ट्रम आणि वरील पत्रव्यवहाराद्वारे पटकन मिळवता येतो.

इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी जवळ कसे मोजायचे

पारंपारिक आण्विक शोषण स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषणाप्रमाणे, जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी तंत्रज्ञानामध्ये सोल्यूशनच्या नमुन्यांचे ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रम मोजणे ही त्याच्या मुख्य मापन पद्धतींपैकी एक आहे. याव्यतिरिक्त, हे सामान्यतः फ्लेक्स, ग्रॅन्यूल, पावडर आणि अगदी चिकट द्रव किंवा पेस्ट नमुने यांसारख्या घन नमुन्यांच्या डिफ्यूज रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रमचे थेट मापन करण्यासाठी देखील वापरले जाते. जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपीच्या क्षेत्रात, सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या मोजमाप पद्धतींमध्ये ट्रान्समिशन, डिफ्यूज रिफ्लेक्शन, डिफ्यूज ट्रान्समिशन आणि ट्रान्सफ्लेक्टन्स यांचा समावेश होतो.

1. ट्रान्समिशन मोड

इतर आण्विक शोषण स्पेक्ट्राप्रमाणे, जवळ-अवरक्त ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रमचे मापन स्पष्ट, पारदर्शक आणि एकसमान द्रव नमुन्यांसाठी वापरले जाते. सर्वात सामान्यपणे वापरले जाणारे मापन ऍक्सेसरी म्हणजे क्वार्ट्ज क्युवेट आणि मापन निर्देशांक शोषक आहे. वर्णपट शोषकता, ऑप्टिकल मार्गाची लांबी आणि नमुना एकाग्रता यांच्यातील संबंध लॅम्बर्ट-बीअरच्या नियमाशी सुसंगत आहे, म्हणजेच शोषकता थेट ऑप्टिकल पथ लांबी आणि नमुना एकाग्रतेच्या प्रमाणात आहे. जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपीच्या परिमाणवाचक विश्लेषणासाठी हा आधार आहे.

जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपीची संवेदनशीलता खूप कमी आहे, त्यामुळे विश्लेषणादरम्यान नमुना सौम्य करणे आवश्यक नसते. तथापि, पाण्यासह सॉल्व्हेंट्स, जवळ-अवरक्त प्रकाशाचे स्पष्ट शोषण करतात. जेव्हा क्युवेटचा ऑप्टिकल मार्ग खूप मोठा असतो, तेव्हा शोषकता खूप जास्त असते, अगदी संतृप्त देखील असते. म्हणून, विश्लेषण त्रुटी कमी करण्यासाठी, मोजलेल्या स्पेक्ट्रमचे शोषण 0.1-1 दरम्यान सर्वोत्तम नियंत्रित केले जाते आणि 1-10 मिमीच्या क्युवेट्सचा वापर केला जातो. काहीवेळा सोयीसाठी, 0.01 इतकं कमी शोषक असलेले जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी मोजमाप, किंवा 1.5 इतकं जास्त, किंवा 2 इतकंही पाहिलं जातं.

2. डिफ्यूज रिफ्लेक्शन मोड

जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी तंत्रज्ञानाचे उत्कृष्ट फायदे, जसे की नॉन-डिस्ट्रक्टिव्ह मापन, नमुना तयार करण्याची आवश्यकता नाही, साधेपणा आणि वेग इ., प्रामुख्याने त्याच्या डिफ्यूज रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रम संकलन मोडमुळे उद्भवते. डिफ्यूज रिफ्लेक्शन मोडचा वापर ठोस नमुने जसे की पावडर, ब्लॉक्स, शीट्स आणि रेशीम, तसेच पेस्ट आणि पेस्ट यांसारख्या अर्ध-घन नमुन्यांच्या मोजमापासाठी केला जाऊ शकतो. नमुना कोणत्याही आकारात असू शकतो, जसे की फळे, गोळ्या, तृणधान्ये, कागद, दुग्धशाळा, मांस इ. विशेष नमुना तयार करण्याची आवश्यकता नाही आणि ते थेट मोजले जाऊ शकते.

निअर-इन्फ्रारेड डिफ्यूज रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रम लॅम्बर्ट-बीअरच्या नियमाचे पालन करत नाही, परंतु मागील अभ्यासात असे आढळून आले आहे की डिफ्यूज परावर्तनाचे शोषण (वास्तविकपणे नमुना प्रतिबिंब आणि संदर्भ परावर्तनाच्या गुणोत्तराचा नकारात्मक लॉगरिथम) आणि एकाग्रता यांचा काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये विशिष्ट संबंध असतो. . रेषीय संबंधासाठी, ज्या अटींची पूर्तता करणे आवश्यक आहे त्यामध्ये नमुन्याची जाडी पुरेशी मोठी असणे, एकाग्रतेची श्रेणी अरुंद असणे, नमुन्याची भौतिक स्थिती आणि वर्णक्रमीय मापन परिस्थिती सुसंगत असणे इत्यादींचा समावेश होतो. त्यामुळे, डिफ्यूज रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रोस्कोपी वापरणे देखील शक्य आहे. ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी सारख्या बहुविविध सुधारणा वापरून परिमाणात्मक विश्लेषणासाठी वापरले जाऊ शकते.

3. डिफ्यूज ट्रांसमिशन मोड

डिफ्यूज ट्रान्समिशन मोड हे घन नमुन्याचे ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रम मापन आहे. जेव्हा घटना प्रकाश जास्त जाड नसलेल्या घन नमुन्याचे विकिरण करतो तेव्हा प्रकाश प्रसारित केला जातो आणि नमुन्याच्या आत पसरतो आणि शेवटी नमुन्यातून जातो आणि स्पेक्ट्रोमीटरवर स्पेक्ट्रम रेकॉर्ड करतो. हे डिफ्यूज ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रम आहे. डिफ्यूज ट्रान्समिशन मोड बहुतेक वेळा टॅब्लेट, फिल्टर पेपर नमुने आणि पातळ थरांच्या नमुन्यांच्या जवळ-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी मोजण्यासाठी वापरला जातो. त्याच्या वर्णक्रमीय शोषकतेचा घटक एकाग्रतेशी एक रेषीय संबंध आहे.

4. ट्रान्सफ्लेक्टीव्ह मोड

सोल्यूशन नमुन्याचे ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रम मापन म्हणजे नमुन्यातून घटना प्रकाश पार करणे आणि दुसऱ्या बाजूने ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रम मोजणे. यापेक्षा वेगळे, ट्रान्सफ्लेक्टीव्ह मोडमध्ये, नमुना द्रावणाच्या मागे एक परावर्तित आरसा ठेवला जातो. घटना प्रकाश नमुना मधून जातो आणि पुन्हा नमुना द्रावणात प्रवेश करण्यापूर्वी आरशाद्वारे परावर्तित होतो. ट्रान्सफ्लेक्टीव्ह स्पेक्ट्रम घटना प्रकाशाच्या त्याच बाजूला मोजला जातो. नमुन्यातून प्रकाश दोनदा जातो, त्यामुळे ऑप्टिकल मार्गाची लांबी सामान्य ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रमच्या दुप्पट असते. ट्रान्सफ्लेक्टीव्ह मोड स्पेक्ट्रा मोजण्याच्या सोयीसाठी डिझाइन केले आहे. घटना प्रकाश आणि परावर्तित प्रकाश एकाच बाजूला असल्यामुळे, तुम्ही घटना प्रकाश पथ आणि परावर्तित प्रकाश पथ दोन्ही एका प्रोबमध्ये स्थापित करू शकता आणि प्रोबच्या पुढील टोकाला एक पोकळी स्थापित करू शकता. शीर्ष एक परावर्तक आहे. वापरात असताना, प्रोब सोल्युशनमध्ये घातला जातो, द्रावण पोकळीत प्रवेश करतो, प्रकाश घटना प्रकाश मार्गातून द्रावणात चमकतो, परावर्तकावरील द्रावणात परत परावर्तित होतो आणि नंतर परावर्तित प्रकाश मार्गात प्रवेश करतो आणि प्रवेश करतो. स्पेक्ट्रम मोजण्यासाठी स्पेक्ट्रोमीटर. थोडक्यात, ट्रान्समिशन आणि रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रम देखील एक ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रम आहे, म्हणून त्याच्या शोषणाचा एकाग्रतेशी एक रेषीय संबंध आहे.