Miglioramento dei metodi di spettroscopia per il controllo di qualità chimico
La spettroscopia nell'infrarosso (IR) viene utilizzata in innumerevoli campi per identificare gli elementi atomici che costituiscono i materiali (analisi qualitativa) e la quantità in cui essi sono presenti (analisi quantitativa). Tale metodo si basa sul fatto che lo spettro dei singoli elementi chimici è come un'impronta digitale: non esistono due elementi con lo stesso spettro atomico. La spettroscopia nel quasi infrarosso (NIR) fa riferimento all'utilizzo della gamma quasi infrarossa (Near Infra Red) delle lunghezze d'onda utilizzate dal sistema. La spettroscopia NIR consente una penetrazione relativamente profonda senza preparazione del campione. Ciò la rende utile nella verifica di materiali bulk ma crea anche problemi di sensibilità correlati agli effetti delle particelle non lineari come la diffusione multipla della luce, ovvero lo scattering ripetuto di un fotone prima che questo venga rivelato. Uno dei più promettenti metodi per rimediare a tale diffusione è basato sulla separazione di tali effetti di scattering non lineari mediante assorbimento, applicando la teoria del trasferimento radiativo relativa alla propagazione della luce. Questa tenta di ottenere una quantità di assorbimento indipendente dalla lunghezza del percorso (variabile e di uso limitato a causa degli effetti di scattering multiplo) e che sia invece direttamente proporzionale alle concentrazioni dei costituenti. Avendo creato una metodologia di correzione della diffusione basata su quanto descritto, i ricercatori europei hanno dato inizio al progetto Asmosep ("Advances in spectroscopic monitoring of styrene emulsion polymerization") per migliorare il precedente modello incorporando gli effetti delle particelle non lineari nel coefficiente di assorbimento bulk precedentemente estratto mediante l'inversione dell'equazione del trasferimento radiativo. Inoltre, i ricercatori miravano a valutare il nuovo metodo utilizzando come caso di test la polimerizzazione di un'emulsione di stirene. Gli scienziati si sono concentrati sulla correzione dello scattering e sulla calibrazione, sull'attrezzatura di misurazione e sul tempo di analisi. Il risultato è un nuovo metodo di correzione della diffusione per l'analisi NIR quantitativa di campioni torbidi, con migliore precisione e solidità su una gamma illimitata di dimensioni dei diffusori. Inoltre, l'analisi è veloce a sufficienza per le applicazioni in linea, compresi il monitoraggio e l'analisi delle concentrazioni chimiche in un campione torbido.
