Comment fonctionnent les mesures de procédé dans le proche infrarouge ?
Mesures des procédés dans le proche infrarouge
Proche infrarouge (NIR) Les mesures du procédé sont basées sur des bandes d'absorption de groupes chimiques organiques telles que O-H, C-H, N-H et C=O. La région NIR se situe au-dessus du visible et en dessous de la région IR entre 800 nm et 2,5 microns ou entre 12 500 et 4 000 cm-1 en nombres d'ondes. Les exigences en matière de contrôle qualité et de surveillance des processus ont entraîné la vaste expansion de l'application de mesures de processus dans le proche infrarouge dans les industries chimique, pharmaceutique, du papier, du bois, du tabac, de l'alimentation et autres.
Le NIR est plus rapide, moins coûteux et plus facile à utiliser que la chromatographie en phase gazeuse et liquide, la spectrométrie de masse, l'absorption atomique et la résonance magnétique nucléaire. Elle est également plus rapide que les méthodes de chimie humide et de titrage et s'adapte facilement aux applications en ligne. Les analyseurs de laboratoire dans le proche infrarouge à spectre complet aident à identifier où des composants spécifiques d'intérêt absorbent l'énergie lumineuse, et des traitements mathématiques chimiométriques tels que l'analyse des moindres carrés partiels et l'analyse des composants principaux facilitent grandement la sélection des longueurs d'onde non absorbantes appropriées.
Les analyseurs de procédé dans le proche infrarouge fonctionnent généralement entre 1 200 et 2 400 nm avec des détecteurs de sulfure de plomb et des filtres interférentiels passe-bande étroite. Ces photomètres dans le proche infrarouge mesurent des « tranches » de la région du proche infrarouge où le composant concerné absorbe et comparent ces mesures avec des longueurs d'onde non absorbantes pour fournir une mesure avec des sorties analogiques et numériques. L'acceptation généralisée de ces mesures de processus dans le proche infrarouge est due en grande partie à leur précision, à leur fiabilité et à leur faible coût. Parmi les trois principales techniques de spectroscopie vibrationnelle (IR/FTIR moyen, Raman, NIR), les analyseurs de procédé dans le proche infrarouge sont les moins coûteux à fabriquer.
L'humidité, qui joue un rôle important dans les processus de séchage et de cuisson, est également une composante majeure des produits vendus au poids. Les clients veulent des produits de haute qualité et ne veulent pas acheter de matières premières dont le poids de l'eau est artificiellement élevé. Les niveaux d'humidité ont également un impact sur les caractéristiques de performance de nombreux produits, ainsi que sur la durée de conservation des produits alimentaires. L'humidité absorbe fortement à 1,94 et 1,42 microns. De même, les revêtements thermofusibles et les adhésifs absorbent à 2,34 microns et l'huile à 1,72 microns. Les revêtements à base d'eau sont étalonnés dans des unités techniques à extrémité sèche en mesurant la teneur en eau et en maintenant un rapport liquide/solide constant. Les ajouts d'huile et d'eau pulvérisés sont basés sur le même principe.
Les mesures de procédé dans le proche infrarouge et les mesures de laboratoire améliorent chaque jour la qualité des produits et continueront d'étendre leur présence dans tous les secteurs.
