Nahinfrarotspektroskopie

NIRS

ist eine chemische Anaylsentechnik auf Basis der Spektroskopie. Verwandt mit der IR-Spektroskopie hat sie ihre eigenen Stärken.

Prinzip

allgemein: Spektroskopie und IR-Spektroskopie

Angeregt durch die Infrarot-Strahlung werden kovalente Molekülbindungen in (zumeist) organischen Verbindungen. Die Detektion findet im nahen Infrarot (760-2500 nm) statt. Dort kommt es zu Oberton- bzw. Kombinationsschwingungen der Grundschwingung im mittleren Infrarot.

Es gilt das Lambert-Beersche Gesetz.

Vorteile gegenüber der IR-Spektroskopie:

• Auf Grund der höheren Energie des nahinfraroten Lichts (NIR, im Vergleich zum mittleren Infrarot) und der geringeren Absorptionskoeffizienten gibt es eine größere Eindringtiefe und damit eine einfachere Handhabung (größere Schichtdicken: Millimeter statt Mikrometer).

• dadurch auch vereinfachte Probenvorbereitung möglich (Messung an nativen Proben, keine vorgeschaltete Extraktion)

• Einfachere Geräte durch die Verwendung von Quarzgläsern.

Nachteile gegenüber der IR-Spektroskopie:

• die Absorptionsbande in NIR sind viel breiter als im mittleren IR und

• überlappen sich dadurch

• Wasser ist ein sehr starker Absorber im NIR

Anwendung

Nahezu ideales Verfahren zur Bestimmung des Wassergehaltes in allerlei Produkten.

Klassische Anwendung bei Qualitätsanalysen an landwirtschaffftlichen Produkten (Getreide, Milch, Ölfrüchte) zur Bestimmung von Feuchte (OH-Bindung), Protein- (Eiweiß, NH-Bindung), Rohfaser- (Faser, CH-Bindung und andere) und Fettgehalt (CH-Bindung).

Heute verbreitet in der Prozeßkontrolle in der Ernährungs-, chemischen, pharmazeutischen und Petrochemie.