ইনফ্রারেড স্পেকট্রোমিটারের কাছাকাছি

কাছাকাছি-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোমিটার প্রযুক্তি নীতি

কাছাকাছি-ইনফ্রারেড বর্ণালী প্রধানত উৎপন্ন হয় যখন আণবিক কম্পনের অ-অনুনাদিত প্রকৃতির কারণে আণবিক কম্পন স্থল অবস্থা থেকে উচ্চ শক্তি স্তরে রূপান্তরিত হয়। যা রেকর্ড করা হয় তা হল হাইড্রোজেন-ধারণকারী গ্রুপ X-H (X=C, N, O) এর কম্পনের ফ্রিকোয়েন্সি দ্বিগুণ এবং সম্মিলিত ফ্রিকোয়েন্সি শোষণ। . বিভিন্ন গ্রুপ (যেমন মিথাইল, মিথিলিন, বেনজিন রিং, ইত্যাদি) বা একই গ্রুপের বিভিন্ন রাসায়নিক পরিবেশে কাছাকাছি-ইনফ্রারেড শোষণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং তীব্রতায় স্পষ্ট পার্থক্য রয়েছে।

নিয়ার-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপিতে সমৃদ্ধ কাঠামোগত এবং রচনামূলক তথ্য রয়েছে এবং এটি হাইড্রোকার্বন জৈব পদার্থের গঠন এবং বৈশিষ্ট্য পরিমাপের জন্য খুব উপযুক্ত। যাইহোক, কাছাকাছি-ইনফ্রারেড বর্ণালী অঞ্চলে, শোষণের তীব্রতা দুর্বল, সংবেদনশীলতা তুলনামূলকভাবে কম, এবং শোষণ ব্যান্ডগুলি প্রশস্ত এবং গুরুতরভাবে ওভারল্যাপ। অতএব, একটি কার্যকরী বক্ররেখা প্রতিষ্ঠার ঐতিহ্যগত পদ্ধতির উপর নির্ভর করে পরিমাণগত বিশ্লেষণ পরিচালনা করা খুবই কঠিন। কেমোমেট্রিক্সের বিকাশ এই সমস্যা সমাধানের জন্য একটি গাণিতিক ভিত্তি স্থাপন করেছে। এটি এই নীতিতে কাজ করে যে যদি নমুনার রচনা একই হয় তবে এর বর্ণালী একই হবে এবং এর বিপরীতে। যদি আমরা পরিমাপ করা বর্ণালী এবং পরামিতিগুলির মধ্যে চিঠিপত্র স্থাপন করি (এটিকে একটি বিশ্লেষণাত্মক মডেল বলা হয়), তাহলে যতক্ষণ নমুনার বর্ণালী পরিমাপ করা হয়, প্রয়োজনীয় গুণমান প্যারামিটার ডেটা দ্রুত বর্ণালী এবং উপরের চিঠিপত্রের মাধ্যমে প্রাপ্ত করা যেতে পারে।

ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপির কাছাকাছি কীভাবে পরিমাপ করবেন

প্রচলিত আণবিক শোষণ বর্ণালী বিশ্লেষণের মতো, কাছাকাছি-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি প্রযুক্তিতে সমাধানের নমুনার ট্রান্সমিশন স্পেকট্রাম পরিমাপ করা তার প্রধান পরিমাপের পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি। উপরন্তু, এটি সাধারণত কঠিন নমুনার বিচ্ছুরিত প্রতিফলন বর্ণালী পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়, যেমন ফ্লেক্স, দানা, গুঁড়ো, এমনকি সান্দ্র তরল বা পেস্ট নমুনা। কাছাকাছি-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপির ক্ষেত্রে, সাধারণত ব্যবহৃত পরিমাপ পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে সংক্রমণ, বিচ্ছুরিত প্রতিফলন, বিচ্ছুরিত সংক্রমণ এবং প্রতিস্থাপন।

1. ট্রান্সমিশন মোড

অন্যান্য আণবিক শোষণ বর্ণালীর মতো, কাছাকাছি-ইনফ্রারেড ট্রান্সমিশন স্পেকট্রামের পরিমাপ পরিষ্কার, স্বচ্ছ এবং অভিন্ন তরল নমুনার জন্য ব্যবহৃত হয়। সর্বাধিক ব্যবহৃত পরিমাপ আনুষঙ্গিক একটি কোয়ার্টজ কিউভেট, এবং পরিমাপ সূচক হল শোষণ। বর্ণালী শোষণ, অপটিক্যাল পাথের দৈর্ঘ্য এবং নমুনা ঘনত্বের মধ্যে সম্পর্ক ল্যামবার্ট-বিয়ারের নিয়মের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, অর্থাৎ, শোষণটি অপটিক্যাল পাথের দৈর্ঘ্য এবং নমুনা ঘনত্বের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। এটি কাছাকাছি-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপির পরিমাণগত বিশ্লেষণের ভিত্তি।

কাছাকাছি-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপির সংবেদনশীলতা খুব কম, তাই সাধারণত বিশ্লেষণের সময় নমুনাটি পাতলা করার প্রয়োজন হয় না। যাইহোক, জল সহ দ্রাবকগুলির কাছে-ইনফ্রারেড আলোর সুস্পষ্ট শোষণ রয়েছে। যখন কিউভেটের অপটিক্যাল পাথ খুব বড় হয়, তখন শোষণ খুব বেশি হবে, এমনকি স্যাচুরেটেডও হবে। অতএব, বিশ্লেষণের ত্রুটিগুলি কমাতে, পরিমাপ করা বর্ণালীর শোষণকে 0.1-1-এর মধ্যে সর্বোত্তমভাবে নিয়ন্ত্রিত করা হয় এবং 1-10 মিমি কিউভেট সাধারণত ব্যবহৃত হয়। কখনও কখনও সুবিধার জন্য, কাছাকাছি-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি পরিমাপ 0.01-এর মতো কম, বা 1.5 বা এমনকি 2-এর মতো বেশি শোষণের সাথে প্রায়শই দেখা যায়।

2. বিচ্ছুরিত প্রতিফলন মোড

কাছাকাছি-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি প্রযুক্তির অসামান্য সুবিধা, যেমন অ-ধ্বংসাত্মক পরিমাপ, নমুনা প্রস্তুতির প্রয়োজন নেই, সরলতা এবং গতি, ইত্যাদি, প্রধানত এর বিচ্ছুরিত প্রতিফলন বর্ণালী সংগ্রহ মোড থেকে উদ্ভূত হয়। বিচ্ছুরিত প্রতিফলন মোডটি পাউডার, ব্লক, শীট এবং সিল্কের মতো কঠিন নমুনার পরিমাপের পাশাপাশি আধা-কঠিন নমুনা যেমন পেস্ট এবং পেস্টের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। নমুনা যেকোনো আকারে হতে পারে, যেমন ফল, ট্যাবলেট, সিরিয়াল, কাগজ, দুগ্ধ, মাংস ইত্যাদি। কোনো বিশেষ নমুনা তৈরির প্রয়োজন নেই এবং সরাসরি পরিমাপ করা যেতে পারে।

নিয়ার-ইনফ্রারেড ডিফিউজ রিফ্লেকশন স্পেকট্রাম ল্যামবার্ট-বিয়ারের আইন মেনে চলে না, তবে পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে বিচ্ছুরিত প্রতিফলনের শোষণ (আসলে নমুনা প্রতিফলনের সাথে রেফারেন্স প্রতিফলনের অনুপাতের নেতিবাচক লগারিদম) এবং ঘনত্বের মধ্যে নির্দিষ্ট শর্তে একটি নির্দিষ্ট সম্পর্ক রয়েছে। . একটি রৈখিক সম্পর্কের জন্য, যে শর্তগুলি পূরণ করতে হবে তার মধ্যে রয়েছে নমুনার বেধ যথেষ্ট বড় হওয়া, ঘনত্বের পরিসর সংকীর্ণ হওয়া, নমুনার শারীরিক অবস্থা এবং বর্ণালী পরিমাপের শর্তগুলি সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া ইত্যাদি। তাই, ডিফিউজ রিফ্ল্যাক্টেন্স স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করেও ট্রান্সমিশন স্পেকট্রোস্কোপির মতো মাল্টিভারিয়েট সংশোধন ব্যবহার করে পরিমাণগত বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা হবে।

3. ডিফিউজ ট্রান্সমিশন মোড

ডিফিউজ ট্রান্সমিশন মোড হল একটি কঠিন নমুনার ট্রান্সমিশন স্পেকট্রাম পরিমাপ। যখন ঘটনা আলো একটি কঠিন নমুনাকে বিকিরণ করে যা খুব বেশি পুরু নয়, তখন আলো সঞ্চারিত হয় এবং নমুনার ভিতরে বিচ্ছুরিতভাবে প্রতিফলিত হয় এবং অবশেষে নমুনার মধ্য দিয়ে যায় এবং স্পেকট্রোমিটারে বর্ণালী রেকর্ড করে। এটি ডিফিউজ ট্রান্সমিশন স্পেকট্রাম। ডিফিউজ ট্রান্সমিশন মোড প্রায়ই ট্যাবলেট, ফিল্টার পেপারের নমুনা এবং পাতলা স্তরের নমুনার কাছাকাছি-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত হয়। এর বর্ণালী শোষণের উপাদান ঘনত্বের সাথে একটি রৈখিক সম্পর্ক রয়েছে।

4. ট্রান্সফ্লেক্টিভ মোড

একটি সমাধান নমুনার ট্রান্সমিশন স্পেকট্রাম পরিমাপ হল নমুনার মধ্য দিয়ে ঘটনার আলো পাস করা এবং অন্য দিকে ট্রান্সমিশন বর্ণালী পরিমাপ করা। এর থেকে ভিন্ন, ট্রান্সফ্লেক্টিভ মোডে, নমুনা সমাধানের পিছনে একটি প্রতিফলিত আয়না স্থাপন করা হয়। ঘটনার আলো নমুনার মধ্য দিয়ে যায় এবং আবার নমুনা সমাধানে প্রবেশ করার আগে আয়না দ্বারা প্রতিফলিত হয়। ট্রান্সফ্লেক্টিভ স্পেকট্রাম ঘটনা আলোর একই দিকে পরিমাপ করা হয়। আলো দুবার নমুনার মধ্য দিয়ে যায়, তাই অপটিক্যাল পাথের দৈর্ঘ্য একটি সাধারণ ট্রান্সমিশন স্পেকট্রামের দ্বিগুণ। ট্রান্সফ্লেক্টিভ মোডটি স্পেকট্রা পরিমাপের সুবিধার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। যেহেতু ঘটনা আলো এবং প্রতিফলিত আলো একই দিকে রয়েছে, আপনি একটি প্রোবের মধ্যে ঘটনা আলোর পথ এবং প্রতিফলিত আলোর পথ উভয়ই ইনস্টল করতে পারেন এবং প্রোবের সামনের প্রান্তে একটি গহ্বর ইনস্টল করতে পারেন। শীর্ষ একটি প্রতিফলক হয়. ব্যবহার করার সময়, প্রোবটি দ্রবণে ঢোকানো হয়, দ্রবণটি গহ্বরে প্রবেশ করে, আলো ঘটনা আলো পথ থেকে দ্রবণে জ্বলে, প্রতিফলকের উপর দ্রবণে প্রতিফলিত হয় এবং তারপর প্রতিফলিত আলোর পথে প্রবেশ করে এবং প্রবেশ করে বর্ণালী পরিমাপ করার জন্য স্পেকট্রোমিটার। সংক্ষেপে, ট্রান্সমিশন এবং প্রতিফলন বর্ণালীও একটি ট্রান্সমিশন বর্ণালী, তাই এর শোষণের ঘনত্বের সাথে একটি রৈখিক সম্পর্ক রয়েছে।