Los Analizadores NIR

La espectrometría infrarroja cercana o NIR (del inglés Near Infra Red) ha estado presente durante años en el ámbito de la investigación científica, aunque en el último tiempo ha encontrado gran eco no sólo en la minería sino también en los sectores de pulpa y papel, alimentos, farmacéutica, agricultura, química e industria manufacturera, entre otros.

Esta tecnología se puede utilizar en una gran variedad de aplicaciones industriales. Es particularmente idónea para la medición de materiales o materias primas que requieren de pruebas de rutina para el control de calidad, pues comparada con las típicas pruebas químicas es mucho más rápida, entrega resultados en tiempo real, requiere una menor preparación de las muestras, no produce residuos peligrosos, es más económica y menos invasiva.

Aplicaciones que requieren pruebas esporádicas son mejores a través de métodos de referencia química al no tener suficientes muestras o ejemplos disponibles para la creación de modelos de NIR. Por el contrario, aplicaciones que requieren pruebas frecuentes son ideales para los instrumentos basados en NIR porque dichas pruebas generan una cantidad suficiente de muestras o ejemplos para el desarrollo de modelos de calibración.

Radiación Electromagnética

La espectroscopia NIR funciona bajo el principio de la radiación electromagnética interactuando con la materia, la cual puede tomar diversas formas. Cuando un material es iluminado con radiación monocromática emitida por un instrumento NIR, la radiación incidente es reflejada por la superficie exterior (conocida como reflexión especular), viaja al interior de los tejidos de la muestra y es reflejada nuevamente (reflexión difusa), pasa a través de toda la muestra (transmisión), es absorbida completamente (absorción) o se pierde como refracción interna y luego se dispersa. Si la muestra no absorbe la energía incidente, entonces ésta es totalmente reflejada. En espectroscopia NIR, el interés radica en determinar la reflexión y transmisión difusa. Por razones prácticas, se hace una conversión de reflexión difusa (R) a absorbancia (A) de acuerdo a la fórmula: A = Log (1/R).


Figura 1: Interacción de la luz con la materia.

Como esta tecnología se basa en la absorción en la región infrarroja del espectro electromagnético, cada material -dependiendo de su composición-,  absorbe una parte de la energía infrarroja produciendo un espectro único que permite su identificación y/o cuantificación. Sumado a lo anterior, con esta técnica también es posible obtener otros tipos de información relativos a humedad, dureza u otros que sean importantes.

¿Qué se Puede Medir?

Muchas aplicaciones industriales pueden beneficiarse de la certificación de las materias primas o materiales que se utilizan en sus procesos. Si la calidad de las materias primas es baja, es lógico pensar que también se generarán productos de baja calidad. Además, si un material inadecuado se pasa por alto se podrían presentar problemas serios no solo en el proceso sino también en el producto final.


Revise este artículo completo en InduAmbiente N° 118 (septiembre-octubre 2012).