పరారుణ స్పెక్ట్రోమీటర్ దగ్గర

నియర్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోమీటర్ టెక్నాలజీ సూత్రం

పరమాణు కంపనం యొక్క ప్రతిధ్వని లేని స్వభావం కారణంగా పరమాణు కంపనం భూమి స్థితి నుండి అధిక శక్తి స్థాయికి మారినప్పుడు సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రం ప్రధానంగా ఉత్పత్తి అవుతుంది. హైడ్రోజన్ కలిగిన సమూహం X-H (X=C, N, O) యొక్క వైబ్రేషన్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ రెట్టింపు మరియు మిశ్రమ ఫ్రీక్వెన్సీ శోషణ ప్రధానంగా నమోదు చేయబడుతుంది. . వేర్వేరు సమూహాలు (మిథైల్, మిథైలీన్, బెంజీన్ వలయాలు మొదలైనవి) లేదా ఒకే సమూహం వివిధ రసాయన వాతావరణాలలో సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ శోషణ తరంగదైర్ఘ్యం మరియు తీవ్రతలో స్పష్టమైన వ్యత్యాసాలను కలిగి ఉంటాయి.

సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ గొప్ప నిర్మాణ మరియు కూర్పు సమాచారాన్ని కలిగి ఉంది మరియు హైడ్రోకార్బన్ సేంద్రీయ పదార్ధాల కూర్పు మరియు లక్షణాలను కొలవడానికి చాలా అనుకూలంగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రమ్ ప్రాంతంలో, శోషణ తీవ్రత బలహీనంగా ఉంటుంది, సున్నితత్వం సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు శోషణ బ్యాండ్‌లు విస్తృతంగా ఉంటాయి మరియు తీవ్రంగా అతివ్యాప్తి చెందుతాయి. అందువల్ల, పని వక్రతను స్థాపించే సాంప్రదాయ పద్ధతిపై ఆధారపడి పరిమాణాత్మక విశ్లేషణను నిర్వహించడం చాలా కష్టం. కెమోమెట్రిక్స్ అభివృద్ధి ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి గణిత పునాదిని వేసింది. నమూనా యొక్క కూర్పు ఒకేలా ఉంటే, దాని స్పెక్ట్రం ఒకేలా ఉంటుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది అనే సూత్రంపై ఇది పనిచేస్తుంది. మేము స్పెక్ట్రమ్ మరియు కొలవవలసిన పారామితుల మధ్య అనురూపాన్ని ఏర్పరచినట్లయితే (విశ్లేషణాత్మక నమూనా అని పిలుస్తారు), అప్పుడు నమూనా యొక్క స్పెక్ట్రం కొలవబడినంత కాలం, స్పెక్ట్రమ్ మరియు పై కరస్పాండెన్స్ ద్వారా అవసరమైన నాణ్యత పారామితి డేటాను త్వరగా పొందవచ్చు.

ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీని ఎలా కొలవాలి

సాంప్రదాయిక పరమాణు శోషణ స్పెక్ట్రోమెట్రీ విశ్లేషణ వలె, సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ సాంకేతికతలో ద్రావణ నమూనాల ప్రసార స్పెక్ట్రమ్‌ను కొలవడం దాని ప్రధాన కొలత పద్ధతుల్లో ఒకటి. అదనంగా, ఇది సాధారణంగా ఫ్లేక్స్, గ్రాన్యూల్స్, పౌడర్‌లు మరియు జిగట ద్రవ లేదా పేస్ట్ నమూనాల వంటి ఘన నమూనాల ప్రసరించే ప్రతిబింబ వర్ణపటాన్ని నేరుగా కొలవడానికి కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ రంగంలో, సాధారణంగా ఉపయోగించే కొలత పద్ధతులలో ట్రాన్స్‌మిషన్, డిఫ్యూజ్ రిఫ్లెక్షన్, డిఫ్యూజ్ ట్రాన్స్‌మిషన్ మరియు ట్రాన్స్‌ఫ్లెక్టెన్స్ ఉన్నాయి.

1. ట్రాన్స్మిషన్ మోడ్

ఇతర పరమాణు శోషణ స్పెక్ట్రా వలె, సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ట్రాన్స్‌మిషన్ స్పెక్ట్రం యొక్క కొలత స్పష్టమైన, పారదర్శక మరియు ఏకరీతి ద్రవ నమూనాల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించే కొలత అనుబంధం క్వార్ట్జ్ క్యూవెట్, మరియు కొలత సూచిక శోషణ. వర్ణపట శోషణ, ఆప్టికల్ మార్గం పొడవు మరియు నమూనా ఏకాగ్రత మధ్య సంబంధం లాంబెర్ట్-బీర్ నియమానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది, అనగా, శోషణ ఆప్టికల్ మార్గం పొడవు మరియు నమూనా ఏకాగ్రతకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ యొక్క పరిమాణాత్మక విశ్లేషణకు ఇది ఆధారం.

సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ యొక్క సున్నితత్వం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి సాధారణంగా విశ్లేషణ సమయంలో నమూనాను పలుచన చేయడం అవసరం లేదు. అయినప్పటికీ, నీటితో సహా ద్రావకాలు, సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కాంతిని స్పష్టంగా గ్రహించి ఉంటాయి. క్యూవెట్ యొక్క ఆప్టికల్ మార్గం చాలా పెద్దగా ఉన్నప్పుడు, శోషణ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, సంతృప్తంగా కూడా ఉంటుంది. అందువల్ల, విశ్లేషణ లోపాలను తగ్గించడానికి, కొలిచిన స్పెక్ట్రం యొక్క శోషణ 0.1-1 మధ్య ఉత్తమంగా నియంత్రించబడుతుంది మరియు 1-10 మిమీ క్యూవెట్‌లు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి. కొన్నిసార్లు సౌలభ్యం కోసం, సమీప-పరారుణ స్పెక్ట్రోస్కోపీ కొలతలు 0.01 కంటే తక్కువ, లేదా 1.5 లేదా 2 కంటే ఎక్కువ శోషణతో తరచుగా కనిపిస్తాయి.

2. డిఫ్యూజ్ రిఫ్లెక్షన్ మోడ్

నాన్-డిస్ట్రక్టివ్ కొలత, నమూనా తయారీ అవసరం లేదు, సరళత మరియు వేగం మొదలైనవి వంటి సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ సాంకేతికత యొక్క అత్యుత్తమ ప్రయోజనాలు ప్రధానంగా దాని డిఫ్యూజ్ రిఫ్లెక్షన్ స్పెక్ట్రమ్ సేకరణ మోడ్ నుండి ఉత్పన్నమవుతాయి. పౌడర్‌లు, బ్లాక్‌లు, షీట్‌లు మరియు సిల్క్ వంటి ఘన నమూనాలను అలాగే పేస్ట్‌లు మరియు పేస్ట్‌ల వంటి సెమీ-సాలిడ్ నమూనాలను కొలవడానికి డిఫ్యూజ్ రిఫ్లెక్షన్ మోడ్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. పండు, మాత్రలు, తృణధాన్యాలు, కాగితం, పాల ఉత్పత్తులు, మాంసం మొదలైన ఏ ఆకారంలోనైనా నమూనా ఉంటుంది. ప్రత్యేక నమూనా తయారీ అవసరం లేదు మరియు నేరుగా కొలవవచ్చు.

నియర్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిఫ్యూజ్ రిఫ్లెక్షన్ స్పెక్ట్రమ్ లాంబెర్ట్-బీర్ నియమానికి అనుగుణంగా లేదు, అయితే మునుపటి అధ్యయనాలు డిఫ్యూజ్ రిఫ్లెక్షన్ (వాస్తవానికి రిఫరెన్స్ రిఫ్లెక్టెన్స్‌కి రిఫరెన్స్ రిఫ్లెక్షన్స్ నిష్పత్తి యొక్క నెగటివ్ లాగరిథమ్) మరియు ఏకాగ్రత యొక్క శోషణకు నిర్దిష్ట సంబంధాన్ని కలిగి ఉన్నాయని కనుగొన్నారు. . సరళ సంబంధానికి, నమూనా మందం తగినంతగా ఉండటం, ఏకాగ్రత పరిధి ఇరుకైనది, నమూనా యొక్క భౌతిక స్థితి మరియు వర్ణపట కొలత పరిస్థితులు స్థిరంగా ఉండటం మొదలైనవి కలిగి ఉండాల్సిన షరతులు. అందువల్ల, డిఫ్యూజ్ రిఫ్లెక్టెన్స్ స్పెక్ట్రోస్కోపీని కూడా ఉపయోగించవచ్చు. ట్రాన్స్మిషన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ వంటి మల్టీవియారిట్ కరెక్షన్ ఉపయోగించి పరిమాణాత్మక విశ్లేషణ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.

3. డిఫ్యూజ్ ట్రాన్స్మిషన్ మోడ్

డిఫ్యూజ్ ట్రాన్స్‌మిషన్ మోడ్ అనేది ఘన నమూనా యొక్క ట్రాన్స్‌మిషన్ స్పెక్ట్రమ్ కొలత. సంఘటన కాంతి చాలా మందంగా లేని ఘన నమూనాను వికిరణం చేసినప్పుడు, కాంతి ప్రసారం చేయబడుతుంది మరియు నమూనా లోపల విస్తృతంగా ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు చివరకు నమూనా గుండా వెళ్లి స్పెక్ట్రోమీటర్‌పై స్పెక్ట్రమ్‌ను రికార్డ్ చేస్తుంది. ఇది డిఫ్యూజ్ ట్రాన్స్మిషన్ స్పెక్ట్రం. మాత్రలు, ఫిల్టర్ పేపర్ నమూనాలు మరియు పలుచని పొర నమూనాల సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ కొలతల కోసం డిఫ్యూజ్ ట్రాన్స్‌మిషన్ మోడ్ తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. దీని వర్ణపట శోషణ భాగం ఏకాగ్రతతో సరళ సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

4. ట్రాన్స్‌ఫ్లెక్టివ్ మోడ్

పరిష్కార నమూనా యొక్క ట్రాన్స్‌మిషన్ స్పెక్ట్రమ్ కొలత అనేది సంఘటన కాంతిని నమూనా ద్వారా పంపడం మరియు మరొక వైపు ట్రాన్స్‌మిషన్ స్పెక్ట్రమ్‌ను కొలవడం. దీనికి భిన్నంగా, ట్రాన్స్‌ఫ్లెక్టివ్ మోడ్‌లో, నమూనా పరిష్కారం వెనుక ప్రతిబింబ అద్దం ఉంచబడుతుంది. సంఘటన కాంతి నమూనా గుండా వెళుతుంది మరియు నమూనా ద్రావణంలో మళ్లీ ప్రవేశించే ముందు అద్దం ద్వారా ప్రతిబింబిస్తుంది. ట్రాన్స్‌ఫ్లెక్టివ్ స్పెక్ట్రమ్ ఇన్‌సిడెంట్ లైట్ యొక్క అదే వైపున కొలుస్తారు. కాంతి నమూనా గుండా రెండుసార్లు వెళుతుంది, కాబట్టి ఆప్టికల్ మార్గం పొడవు సాధారణ ప్రసార స్పెక్ట్రం కంటే రెండు రెట్లు ఉంటుంది. స్పెక్ట్రాను కొలిచే సౌలభ్యం కోసం ట్రాన్స్‌ఫ్లెక్టివ్ మోడ్ రూపొందించబడింది. ఇన్సిడెంట్ లైట్ మరియు రిఫ్లెక్ట్డ్ లైట్ ఒకే వైపు ఉన్నందున, మీరు ఇన్‌సిడెంట్ లైట్ పాత్ మరియు రిఫ్లెక్ట్డ్ లైట్ పాత్ రెండింటినీ ఒక ప్రోబ్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయవచ్చు మరియు ప్రోబ్ ముందు భాగంలో ఒక కుహరాన్ని ఇన్‌స్టాల్ చేయవచ్చు. పైభాగం రిఫ్లెక్టర్. ఉపయోగంలో ఉన్నప్పుడు, ప్రోబ్ ద్రావణంలోకి చొప్పించబడుతుంది, ద్రావణం కుహరంలోకి ప్రవేశిస్తుంది, కాంతి సంఘటన కాంతి మార్గం నుండి ద్రావణంలోకి ప్రకాశిస్తుంది, రిఫ్లెక్టర్‌లోని ద్రావణానికి తిరిగి ప్రతిబింబిస్తుంది, ఆపై ప్రతిబింబించే కాంతి మార్గంలోకి ప్రవేశించి ప్రవేశిస్తుంది. స్పెక్ట్రమ్‌ను కొలవడానికి స్పెక్ట్రోమీటర్. సారాంశంలో, ట్రాన్స్మిషన్ మరియు రిఫ్లెక్షన్ స్పెక్ట్రం కూడా ట్రాన్స్మిషన్ స్పెక్ట్రమ్, కాబట్టి దాని శోషణ ఏకాగ్రతతో సరళ సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది.