Analytical data transfer between a Fourier transform and a dispersive NIR instrument
Technické články | | MetrohmInstrumentace
Rychlý a přesný přenos kalibračních dat mezi různými typy NIR přístrojů umožňuje zachovat dříve vyvinuté metody, zkrátit dobu implementace a snížit náklady spojené s opětovným měřením vzorků a novou tvorbou kalibrací. V oblasti kontroly kvality mazacích olejů tato schopnost výrazně zvyšuje provozní efektivitu laboratoře.
Cílem bylo demonstrovat přenos dat z FT-NIR spektrometru na disperzní NIR přístroj Metrohm NIRS XDS RapidLiquid Analyzer a ověřit, zda je možné využít původní kalibrace k hodnocení acid number, vlhkosti a viskozity mazacích olejů bez nutnosti měřit vzorky znovu.
Postup zahrnoval převod původních FT-NIR spekter z osy vlnové číslice na vlnovou délku a z transmittance na absorbanci, interpolaci na rozlišení dispersního přístroje a výpočet transferního modelu pomocí piecewise direct standardization (PDS) s 30 vzorky pokrývajícími celý kalibrační rozsah. Pro modelování byly vybrány absorpční pásma mezi 1120 a 2100 nm. Po importu do Vision Air byla kalibrace upravena jednoduchou korekcí sklonu a posunu.
Přenos spekter prokázal minimální systémové rozdíly mezi přenesenými FT-NIR daty a měřeními na dispersním přístroji. Standardní chyby cross-validace (SECV) a predikce (SEP) ve validační sadě dosáhly následujících hodnot:
Metoda umožňuje nahradit starší FT-NIR spektrometry moderními disperzními přístroji bez časově náročného znovuvyvíjení kalibrací. Laboratoře tak mohou okamžitě využít stávající modely, což šetří pracovní čas a redukuje náklady na reagencie i provoz.
Demonstrovaný přenos kalibračních dat mezi FT-NIR a dispersním NIR přístrojem je rychlý, spolehlivý a poskytuje výsledky s přijatelnou přesností. Umožňuje výraznou úsporu času a prostředků v průmyslové analytice bez kompromisů v kvalitě měření.
NIR Spektroskopie
ZaměřeníVýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Rychlý a přesný přenos kalibračních dat mezi různými typy NIR přístrojů umožňuje zachovat dříve vyvinuté metody, zkrátit dobu implementace a snížit náklady spojené s opětovným měřením vzorků a novou tvorbou kalibrací. V oblasti kontroly kvality mazacích olejů tato schopnost výrazně zvyšuje provozní efektivitu laboratoře.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo demonstrovat přenos dat z FT-NIR spektrometru na disperzní NIR přístroj Metrohm NIRS XDS RapidLiquid Analyzer a ověřit, zda je možné využít původní kalibrace k hodnocení acid number, vlhkosti a viskozity mazacích olejů bez nutnosti měřit vzorky znovu.
Použitá instrumentace
- FT-NIR spektrometr se spektrem 800–2500 nm, rozlišení 16 cm⁻¹, 32 skenů
- Metrohm NIRS XDS RapidLiquid Analyzer (kód 2.921.1410), přenos měření v transparentních 8 mm skleněných lahvičkách (kód 6.7402.000)
- Software Vision Air 2.0 Complete (kód 6.6072.208) pro sběr dat, správu a tvorbu kalibrací
Použitá metodika
Postup zahrnoval převod původních FT-NIR spekter z osy vlnové číslice na vlnovou délku a z transmittance na absorbanci, interpolaci na rozlišení dispersního přístroje a výpočet transferního modelu pomocí piecewise direct standardization (PDS) s 30 vzorky pokrývajícími celý kalibrační rozsah. Pro modelování byly vybrány absorpční pásma mezi 1120 a 2100 nm. Po importu do Vision Air byla kalibrace upravena jednoduchou korekcí sklonu a posunu.
Hlavní výsledky a diskuse
Přenos spekter prokázal minimální systémové rozdíly mezi přenesenými FT-NIR daty a měřeními na dispersním přístroji. Standardní chyby cross-validace (SECV) a predikce (SEP) ve validační sadě dosáhly následujících hodnot:
- Acid number: SECV 0,80 mg KOH/g, SEP 0,84 mg KOH/g
- Vlhkost: SECV 0,012 %, SEP 0,018 %
- Viskozita (40 °C): SECV 2,1 cSt, SEP 2,9 cSt
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje nahradit starší FT-NIR spektrometry moderními disperzními přístroji bez časově náročného znovuvyvíjení kalibrací. Laboratoře tak mohou okamžitě využít stávající modely, což šetří pracovní čas a redukuje náklady na reagencie i provoz.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Automatizace přenosu kalibrací mezi různými výrobci a platformami
- Využití strojového učení pro optimalizaci transferních algoritmů
- Integrace cloudových databází kalibrací a online aktualizace metod
- Rozšíření přenosu do multi- a hyphenovaných technik (NIR-MS, NIR-LC)
Závěr
Demonstrovaný přenos kalibračních dat mezi FT-NIR a dispersním NIR přístrojem je rychlý, spolehlivý a poskytuje výsledky s přijatelnou přesností. Umožňuje výraznou úsporu času a prostředků v průmyslové analytice bez kompromisů v kvalitě měření.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analytical method transfer
2018|Metrohm|Technické články
Metrohm White Paper Analytical method transfer Alexander Kadenkin Near-infrared spectroscopy (NIRS) is a widely used analytical technique for qualitative and quantitative analysis of various products in research and industrial applications. Because of different reasons it might be necessary to transfer…
Klíčová slova
transfer, transfernir, nirmetrohm, metrohmanalytical, analyticalpaper, paperwhite, whitepro, promethod, methodinstruments, instrumentscan, canold, oldanalyzer, analyzermodel, modelfrom, fromanalyzers
Determination of aliphatic alcohols in alcohol mixtures using visible near-infrared spectroscopy
2018|Metrohm|Aplikace
NIR Application Note NIR-061 Determination of aliphatic alcohols in alcohol mixtures using visible near-infrared spectroscopy This Application Note describes a fast, nondestructive, and reliable method for the determination of the chemical composition of alcohol mixtures exemplified by ethanol/isopropanol mixtures. With…
Klíčová slova
xds, xdspls, plsmixtures, mixturesnir, nirrapidliquid, rapidliquidalcohols, alcoholssecv, secvmetrohm, metrohmnirs, nirssep, sepaliphatic, aliphaticcostumer, costumerrange, rangeisopropanol, isopropanolaxis
Simultaneous determination of xanthan gum, optical density, and glucose in aqueous solutions by Vis-NIRS
2017|Metrohm|Aplikace
NIR Application Note NIR–52 Simultaneous determination of xanthan gum, optical density, and glucose in aqueous solutions by Vis-NIRS Near-infrared spectroscopy (NIRS) was used as an analysis method for quality control of aqueous xanthan gum solutions. Quantitative models for the determination…
Klíčová slova
xanthan, xanthangum, gumnirs, nirssecv, secvxds, xdsglucose, glucosesep, sepvis, vispls, plsoptical, opticalnir, nirvalues, valuesrapidliquid, rapidliquidmethod, methodmetrohm
Quality Control of Lubricants
2020|Metrohm|Aplikace
AN-NIR-041 Quality Control of Lubricants Fast and chemical-free determination of the acid number, viscosity, moisture content, and color number of lubricants with NIRS Summary For lubricant analysis, determination of the Acid Number (ASTM D664), viscosity (ASTM D445), moisture content (ASTM…
Klíčová slova
metrohm, metrohmxds, xdserror, errorrapidliquid, rapidliquidmerit, meritfigures, figuresanalyzer, analyzernirs, nirscross, crossstandard, standardsimple, simpleresult, resultvalidation, validationlubricants, lubricantsnumber