Messmethodik
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Grundlagen und Messmethodik der Nahinfrarotspektroskopie (NIR-Spektroskopie)
Nahinfrarotspektroskopie (NIR-Spektroskopie) ist eine überaus nützliche Analysetechnik, die uns ein tieferes Verständnis der chemischen Zusammensetzung und physikalischen Eigenschaften von Proben ermöglicht. Lass uns gemeinsam durch die spannenden Grundlagen und die zentralen Messmethoden dieses faszinierenden Themas navigieren.
Definition und Spektralbereich
Die NIR-Spektroskopie nutzt den Wellenlängenbereich von 0,8 µm bis 2,5 µm, was Wellenzahlen von 12500 cm^-1 bis 4000 cm^-1 entspricht. Es ist wichtig zu verstehen, dass dieser Spektralbereich sich unmittelbar an den des sichtbaren Lichts (VIS) anschließt und bis an den Anfang des mittleren Infrarotbereichs (MIR) reicht.
Der NIR-Bereich schließt direkt an das sichtbare Licht (VIS) an und erstreckt sich bis zum kurzwelligen Ende des mittleren Infrarots (MIR).
Arten von Schwingungen
In der NIR-Spektroskopie sind Ober- und Kombinationsschwingungen von besonderem Interesse. Oberschwingungen sind Schwingungen höherer Energieebenen eines Moleküls, und Kombinationsschwingungen resultieren aus der Kombination zweier oder mehrerer fundamentaler Schwingungsmoden. Diese Schwingungen geben uns Aufschluss über die Bindungseigenschaften und die Struktur von Molekülen.
Messmethoden in der NIR-Spektroskopie
Reflexionsmessung
Bei der Reflexionsmessung wird die von der Oberfläche einer Probe reflektierte Strahlung analysiert. Die Reflexionsmessung ist besonders wichtig, da die Streuung und das resultierende Spektrum stark von der Oberfläche und der Größe der Partikel beeinflusst werden.
Transmissionsmessung
Die Transmissionsmessung betrachtet die Strahlung, die eine Probe durchquert. Hierbei wird untersucht, welcher Anteil der Strahlung absorbiert und welcher durchgelassen wird.
Transflexionsmessung
Bei der Transflexionsmessung wird die Probe dünn auf einen metallischen Träger aufgetragen. Die Strahlung durchläuft die Probe zweimal, vor und nach der Reflexion am Träger, was detailliertere Einblicke ermöglicht.
Sensitivität und Anwendungsbereiche
Die NIR-Spektroskopie ist besonders empfindlich gegenüber Verbindungen, die Wasser bzw. Hydroxylgruppen enthalten. Diese Empfindlichkeit macht die Technik sehr nützlich für die Analyse von Feuchtigkeit und der Bestimmung von wasserhaltigen Substanzen.
Die NIR-Spektroskopie zeigt eine erhöhte Sensitivität für Wasser und Hydroxylgruppen, was die Methode für die Analyse von Feuchtigkeitsgehalten besonders wertvoll macht.
Wichtig für das IMPP
Das IMPP fragt besonders gerne nach dem spezifischen Wellenlängenbereich und den Messmethoden der NIR-Spektroskopie. Es ist daher von hoher Bedeutung, dass du die Unterschiede und Anwendungsbereiche von Reflexions-, Transmissions- und Transflexionsmessungen verstehst.
Zusammenfassung
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