Wat is NIR?

NIR is een acroniem voor Near InfraRed spectroscopie en verwijst naar de analytische techniek waarbij nabij-infraroodstraling wordt gebruikt om monsters te analyseren op samenstellings- of karakteristieke eigenschappen. NIR is ook gebruikt om Near-Infrared Reflectance te beschrijven. Andere vergelijkbare termen zijn NIRS (Near Infrared Spectroscopy) en NIT (Near Infrared Transmission spectroscopie). Al deze technieken zijn gerelateerd en vertrouwen op het gebruik van nabij-infrarood licht om materialen te karakteriseren.

Hoe werkt NIR?

NIR is een gebied van het elektromagnetische spectrum dat unieke eigenschappen heeft waardoor het zeer nuttig is voor het karakteriseren van materialen. Het NIR gebied is van 700 tot 2500 nm. Dit gebied van het elektromagnetische spectrum heeft de beste combinatie van eigenschappen voor de analyse van de meeste vaste, slurry- en vloeibare monsters.

Licht in dit gebied interageert met OH-, NH- en CH-bindingen en bepaalde golflengten (frequenties) zijn geassocieerd met elk bindingstype. Wanneer NIR-licht wordt aangeboden aan monsters met een hoog gehalte aan chemische verbindingen die deze bindingen bevatten, wordt een deel van de energie door het monster geabsorbeerd in deze specifieke golflengten, en dus heeft het gereflecteerde licht minder intensiteit in deze gebieden. De verschillen in het gereflecteerde signaal (spectrum) kunnen worden gecorreleerd met chemische concentratieverschillen en dit vormt de basis van een NIR-kalibratie. Zodra deze kalibratie is vastgesteld, kan deze worden gebruikt om de chemische concentratie van onbekende monsters te voorspellen.

Eiwitten worden bijvoorbeeld gekenmerkt door de aanwezigheid van NH-bindingen die in de afzonderlijke aminozuren worden aangetroffen. De NH-bindingen absorberen NIR-straling in meerdere regio’s in het NIR-spectrum op verschillende niveaus. Hoe meer eiwit in het monster, hoe meer energie er wordt geabsorbeerd in deze regio en de gereflecteerde energie heeft minder intensiteit in deze regio.

Voordelen

NIR is een populaire en wijdverbreide analytische techniek geworden voor de analyse van voedingsmiddelen, landbouwproducten, farmaceutische producten en chemische producten. NIR-analysers hebben de volgende voordelen:

• Eenvoudig te gebruiken – normale werking bestaat uit het laden van een monstercel en het starten van het instrument.
• Weinig monstervoorbereiding – de meeste monsters kunnen worden geanalyseerd zoals ze zijn of met eenvoudige vermaling of verkleining van de deeltjesgrootte.
• Geen gevaarlijk chemisch afval – er worden helemaal geen chemicaliën gebruikt.
• Snelle analyse – typische analysetijden zijn 10 seconden – 2 minuten.
• Gelijktijdige resultaten voor meerdere parameters – meerdere bestanddelen worden voorspeld met één monsteranalyse.
• Betrouwbare resultaten – voor de meeste analyses hebben NIR-instrumenten een voorspellingsnauwkeurigheid binnen 1,5 keer de fout van de referentiemethode met veel betere precisie.
• Kosteneffectief – één analist kan doorgaans honderden monsters per dag analyseren zonder verbruikskosten.