NIRspectroscopie

NIR-spectroscopie, ook wel near-infrarood spectroscopy genoemd, is een analytische techniek die nabij-infrarood straling gebruikt om informatie over de chemische samenstelling en de fysische eigenschappen van een monster te verkrijgen. Het nabij-infraroodgebied bestrijkt ongeveer 780 tot 2500 nanometer. De absorpties ontstaan hoofdzakelijk door overtones en combinatiebanden van de fundamentele trillingen van O-H-, C-H- en N-H-bindingen.

Instrumentatie omvat een combinatie van een lichtbron (bijvoorbeeld een tungstenhalogeenslamp of NIR-LED), een spectrometer of interferometer (in FT-NIR-systemen) en een detector die gevoelig is in het NIR-gebied (meestal InGaAs). Metingen kunnen plaatsvinden in diffusieve reflectie of transmissie, afhankelijk van het type monster en de analysebehoefte. NIR-systemen bestaan zowel als draagbare tafelmodellen voor laboratoriumwerk als als in-line procesinstrumenten voor continu monitoren in productieomgevingen.

Data en kalibratie vereisen chemometrische analyse. Omdat NIR-spectra vaak brede, wazige kenmerken vertonen, worden statistische methoden gebruikt om spectrale data te koppelen aan de gewenste eigenschappen. Veelgebruikte technieken zijn PCA (principal component analysis) en PLS (partial least squares) voor calibratie en validatie met onafhankelijke monsters.

Toepassingen vinden plaats in landbouw en voedingsmiddelen (vochtigheid, eiwit- en suikergehalte), farmacie en cosmetica (kwaliteit en inhoudsanalyse), hout, papier en polymeren, en in-line procesanalyse voor realtime kwaliteitscontrole. Voordelen zijn snelheid, niet-destructiviteit en weinig of geen monsterprep, terwijl nadelen onder meer afhankelijkheid van calibraties, invloed van scatter en waterabsorptie en beperkte specificiteit in vergelijking met mid-infrarood bestaan.