¿Cómo funcionan las mediciones de procesos en infrarrojo cercano?
Mediciones de procesos en infrarrojo cercano
Infrarrojo cercano (NIR) Las mediciones del proceso se basan en bandas de absorción de grupos químicos orgánicos, como O-H, C-H, N-H y C=O. La región NIR está por encima de la visible y por debajo de la región IR entre 800 nm y 2,5 micras o entre 12 500 y 4000 cm-1 en números de onda. Las exigencias del control de calidad y la supervisión de los procesos han impulsado la enorme expansión de la aplicación de mediciones de procesos con infrarrojo cercano en las industrias química, farmacéutica, papelera, maderera, tabacalera, alimentaria y otras.
La NIR es más rápida, menos costosa y más fácil de usar que la cromatografía de gases y líquidos, la espectrometría de masas, la absorción atómica y la resonancia magnética nuclear. También es más rápido que los métodos de valoración y química húmeda y se adapta fácilmente a las aplicaciones en línea. Los analizadores de infrarrojo cercano de espectro completo de laboratorio ayudan a identificar dónde los componentes específicos de interés absorben la energía luminosa, y los tratamientos matemáticos quimiométricos, como el análisis de mínimos cuadrados parciales y el análisis de componentes principales, ayudan en gran medida a seleccionar las longitudes de onda no absorbentes adecuadas.
Los analizadores de procesos de infrarrojo cercano suelen funcionar entre 1200 y 2400 nm con detectores de sulfuro de plomo y filtros de interferencia de paso de banda estrecha. Estos fotómetros de infrarrojo cercano miden «porciones» de la región del infrarrojo cercano donde absorbe el componente de interés y comparan esas mediciones con las longitudes de onda no absorbentes para obtener una medición con salidas analógicas y digitales. La aceptación generalizada de estas mediciones de procesos en el infrarrojo cercano se debe en gran medida a su precisión, confiabilidad y bajo costo. De las tres principales técnicas espectroscópicas vibracionales (MID-IR/FTIR, Raman y NIR), los analizadores de procesos de infrarrojo cercano son los menos costosos de fabricar.
La humedad, que es importante en los procesos de secado y horneado, también es un componente importante en los productos que se venden por peso. Los clientes quieren productos de alta calidad y no quieren comprar materias primas con un peso de agua artificialmente alto. Los niveles de humedad también afectan a las características de rendimiento de muchos productos, así como a la vida útil de los productos alimenticios. La humedad absorbe fuertemente a una temperatura de 1,94 y 1,42 micras. Del mismo modo, los recubrimientos y adhesivos termofusibles absorben a 2,34 micras y el aceite a 1,72 micras. Los recubrimientos a base de agua se calibran en unidades de ingeniería de extremo seco midiendo el agua y manteniendo una proporción constante de líquido/sólido. Las adiciones de aceite y agua pulverizadas se basan en el mismo principio.
Las mediciones de procesos en infrarrojo cercano y las mediciones de laboratorio mejoran día a día la calidad de los productos y seguirán ampliando su presencia en todos los sectores.
