„Good Vibes with OMNIS NIRS“

Význam tématu

Spektroskopie v blízké infračervené oblasti (NIR) představuje rychlou a nedestruktivní alternativu k tradičním chemickým a fyzikálním metodám analýzy. Díky schopnosti určovat více parametrů současně bez spotřeby chemikálií a s minimální přípravou vzorku umožňuje výrazné zkrácení doby analýzy a snížení provozních nákladů.

Cíle a přehled studie / článku

Článek představuje rodinu spektrometrů OMNIS NIR od společnosti Metrohm a jednotnou softwarovou platformu OMNIS NIRS. Autoři demonstrují možnosti aplikace NIR spektroskopie na kapalné i pevné vzorky a ukazují, jak lze zkrátit rutinní analýzu z 20 minut na jednu minutu při zachování přesnosti a opakovatelnosti výsledků.

Použitá metodika a instrumentace

Princip metody je založen na absorpci NIR záření polárními skupinami (O–H, N–H, S–H, C–H) a současném vlivu fyzikálních parametrů vzorku (velikost částic, hustota, viskozita). Kvalitativní a kvantitativní analýza využívá predikční matematické modely kalibrované vůči referenčním metodám.

Instrumentace:

• OMNIS NIR Analyzer Liquid, Solid a Liquid/Solid – přístroje se statickou mřížkou, 1D InGaAs detektorem a životností lampy > 8000 h
• Vnitřní NIST certifikovaný standard vlnových délek a zlatý reflektivní standard
• IP54 krytí a robustní konstrukce bez pohyblivých částí
• Příslušenství pro kapaliny: držáky vialek, kyvet, průtokové cely, dvoukanálový světlovod, teplotní a rozpoznávací senzory
• Příslušenství pro sypké materiály: držáky misek (Ø 60 a 100 mm), transflekční a reflektorové nádobky
• Software OMNIS NIRS: tvorba metod, kalibrace, validace, správa predikčních modelů, 21 CFR Part 11 (volitelně)

Hlavní výsledky a diskuse

Posuzovaná aplikace vlhkosti polymeru dosáhla koeficientu determinace R²CV = 0,999 a selektivní chybovosti SEC a SECV hodnot kolem 0,01 %. Statická mřížka a rychlá odezva detektoru umožňují měření pod 5 sekund na vzorek. Přesnost a opakovatelnost jsou zajištěny referenčními skeny u každého měření a integrováním teplotní kontroly dle ASTM D8340.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Výraznou úsporu času (zkrácení analýzy desítek vzorků z minut na vteřiny)
• Eliminaci chemikálií a vzniku odpadů
• Současné stanovení chemických (vlhkost, MFI, NCO,viskozita) a fyzikálních parametrů bez destrukce vzorku
• Snadnou obsluhu bez nutnosti vysokoškolsky vzdělaných operátorů
• Kompatibilitu laboratorních a procesních aplikací (Metrohm Process Solution vs. OMNIS NIR)

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávaný vývoj zahrnuje integraci inline senzorů do výrobních linek, pokročilé chemometrické algoritmy řízené umělou inteligencí, zmenšování modulů pro snadnou mobilní analýzu a prekonfiguraci metod pro rychlé nasazení v různých průmyslových odvětvích.

Závěr

OMNIS NIR spektrometry s jednotnou softwarovou platformou představují moderní řešení pro rychlou, přesnou a ekologickou analýzu kapalných i pevných vzorků v širokém spektru průmyslových aplikací. Díky modularitě a jednoduchému ovládání poskytují laboratorím i procesním jednotkám značnou efektivitu a flexibilitu.