NIR-Spektroskopie zur Bestimmung chemischer Kennzahlen
Beispiele von NIR-bestimmbaren, chemischen Kennzahlen
Die meisten klassischen chemischen Kennzahlen beruhen auf der molekularen Struktur und Zusammensetzung der Probe und können deshalb mit Hilfe der Nahinfrarotspektroskopie bestimmt werden.
Hydroxylzahl (OH-Zahl) mit der Nahinfrarotspektroskopie
Geradezu ein Klassiker der NIR-Analytik ist die Bestimmung der Hydroxylzahl, z.B. zum Monitoring oder zur Endpunktsbestimmung von Veresterungs-, Verseifungs-, Acylierungs- oder Ethoxilierungsprozessen oder zur Qualitätsbestimmung von Estern, Ethoxilaten und vielen anderen Substanzen.
NIR zur Bestimmung der Säurezahl (SZ)
Bei vielen Produkten ist die NIR-spektroskopische Bestimmung der Säurezahl schwieriger, als die oft parallel ermittelte Hydroxylzahl (OH-Zahl). Dennoch ist meistens eine ausreichende Genauigkeit der Säurezahlbestimmung mit NIR erreichbar.
Verseifungszahl (VZ) per NIR
Vor allem in der Analytik von Triglyceriden (Fette und fette Öle) wird neben der Säurezahl (SZ) die Verseifungszahl (VZ) benötigt, die natürlich ebenfalls mit Hilfe der NIR-Spektroskopie bestimmt werden kann. Die aus Säure- und Verseifungszahl berechenbare Esterzahl kann auch direkt und ohne Umweg mit NIR besstimmt werden.
Mit NIR die Iodzahl bestimmen
Ebenfalls in der Fettanalytik wichtig ist die Iodzahl, die angibt, wie ungesättigt ein fettes Öl ist, und die sich auch mit Hilfe der Nahinfrarotspektroskopie bestimmen lässt. Somit bietet sich NIR als universelle Methode zur Analyse von Fetten bzw. fetten Ölen an, da mit einer nur wenige Minuten dauernden Analyse gleich mehrere wichtige Parameter NIR-spektroskopisch bestimmt werden können: Säurezahl, Verseifungszahl, Esterzahl und Iodzahl.
Säuregradbestimmung mit NIR (titrierbare Acidität)
Auch dieser Parameter, der z.B. zur Charakterisierung von Milchprodukten verwendet wird, kann in organischer Matrix mit Hilfe der Nahinfrarotspektroskopie bestimmt werden.
NIR-spektroskopische Bestimmung der Molmasse
Die mittlere molare Masse ist mit NIR prinzipiell bestimmbar. Im weitesten Sinne handelt es sich dabei um eine Endgruppenanalyse. Je größer die Moleküle sind (Polymere), desto empfindlicher muss die Messung sein und desto anspruchsvoller wird die Methodenerstellung.
Die Molmassenverteilung per NIR zu ermitteln, ist eigentlich nicht möglich. Manchmal kann dieser Parameter aber indirekt mit der NIR-Spektrometrie bestimmt werden, wenn es korrelierende Sekundäreffekte gibt, die NIR-spektroskopisch zugänglich sind.
Enantiomerenverhältnisse mit NIR ermitteln?
Die normale NIR-Spektroskopie kann weder die links- und rechtsdrehenden Enantiomere optisch aktiver Substanzen voneinander, noch diese vom Racemat unterscheiden. Soweit die Theorie. In der Praxis ist aufgrund unterschiedlicher Kristallstrukturen bei Feststoffen oft eine NIR-spektroskopische Unterscheidung zwischen Racemat und Enantiomeren möglich, manchmal auch zwischen den Enantiomeren.