Kwantitatieve IR?

Heman

Hallo iedereen,

Ik moet voor een experiment een kwantitatieve analyse doen met behulp van IR, maar ik kan maar weinig tot geen informatie vinden over hoe dit in zijn werking gaat.

Dus de vraag is weet iemand een site of boek eventueel waar ik in kan vinden hoe dit precies in zijn werking gaat?

Alvast bedankt

DrQuico

Ook de absorptie van infrarood licht volgt de wet van Lambert-Beer. De extinctie of absorbance ( = -log(Transmissie)) verhoudt zich lineair met de concentratie. Je kunt wel interferentie hebben met absorpties die bij dezelfde golflengte liggen, maar dat is een kwestie van de juiste absorptie kiezen en natuurlijk een ijklijn maken.

Fuzzwood

Dus eerst een goed spectrum maken en kijken welke piek mooi vrij ligt

Napoleon1981

Ik ben zelf een grote tegenstander van kwantitative IR met behulp van 1 golflengte. Zoek eens op principal component analysis in combinatie met IR, dit werkt veel beter. Je neemt op dat moment het hele spectrum in ogenschouw en alarmbellen gaan ook af wanneer je bijvoorbeeld een verontreiniging in je sample hebt zitten etc.

edit: hier dit is een mooie site http://neon.otago.ac.nz/chemlect/chem306/pca/

MarinaV

Er bestaan cellen met vaste weglengte voor IR zodat je de wet van beer kan gebruiken.

Via de websites van leveranciers vind je over het algemeen veel informatie (shimadzu, thermo, ...)

Er bestaan speciale cellen voor gasanalyse en heel wat on line bepalingen gebeuren met IR, ook de toestellen voor alcoholcontrole werken meestal op infrarood.

lieve

Ik heb ergens gelezen dat kwantificatie aan de hand van IR (het ging wel over NIR), gebeurt door het vergelijken met de concentratie die bekomen wordt met behulp van een referentiemethode. Wat ik me dan wel afvraag is waarom kwantificatie dan nog gebeurt met NIR, aangezien de concentratie toch al geweten is uit die referentiemethode. Iemand een idee?

Napoleon1981

Bij de NIR berust kwantificatie vaak op een wiskundig model. Dit werkt ook vaak prima wanneer er geen extrastoffen verschijnen etc. Dit wiskundige model moet wel opgebouwd worden aan bekende standaarden, vergelijk het maar met een ijklijn. Als dit eenmaal gebeurd is dan is de NIR prima geschikt voor kwantitatieve doeleinden zonder een referentie methode. Dit gebeurd heel erg veel om reacties in reactoren te monitoren en noem maar op. Echter omdat er nogal veel gemodelleert wordt, is de rechtgeldigheid van dit soort analyses niet erg hoog. Wanneer echt een nauwkeurige bepaling uitgevoerd dient te worden, wil men een HPLC scheiding met chromatogram of iets dergelijks zien. Dan is een wiskundige blackbox zoals de NIR inderdaad niet voldoende.

faber_CF

Hoi,

Voorspellende modellen voor NIR zijn in de praktijk black boxen omdat de commercieel beschikbare software nogal beperkt is. De validatie gebeurt bijv. met trial-and-error. De laatste 20 jaar is er echter veel onderzoek gedaan naar de werking van die modellen, en het is inmiddels best wel bekend hoe ruis in de input (spectra en referentiewaardes) doorwerkt in de onzekerheid in het uiteindelijke resultaat - de voorspelling voor een "onbekend" monster. In principe zijn het dus al lang geen black boxen meer.

Groet,

Klaas Faber

Napoleon1981

De methoden zijn puur gebaseerd op een wiskundig model dat de data modelleert, er zit echter 0,0 chemie in verwerkt en dit is het gevaar en ook de origine van de reden dat deze methoden black boxen zijn. Niemand kan het effect voorspellen op de predicitie een model wanneer een (kleine) verontreiniging in het systeem wordt geintroduceert. Er zijn talloze verhalen bekend waar de modellen zonder wiskundige waarschuwing er gigantisch naast zaten.

faber_CF

Hoi,

Die NIR modellen hebben theoretisch gezien uitstekende mogelijkheden voor uitbijterdetectie. Dit in tegenstelling tot modellen waarbij je van een selectieve golflengte uitgaat (zeg UV). Zodra je in het laatste geval een interferent hebt (direkt of indirekt), gaat de voorspelling de mist in, zonder dat je daar een aanwijzing voor krijgt. Immers, je hebt maar een enkel getal (UV signaal) en meerdere onbekenden. Met NIR krijg je die aanwijzing wel, in essentie omdat je "multivariaat" te werk gaat.

Wat meer in detail: Met een enkele golflengte krijg je een onbekende sytematische fout ("bias") die je ruwweg kunt afschatten m.b.v. selectiviteitsindices. Met NIR krijg je een toename van de toevallige fout ("standard error") die je prima kunt afschatten, omdat je meer parameters/minder vrijheidsgraden hebt. In essentie ben je een stelsel vergelijkingen aan het oplossen.

Dat is het theoretische verhaal. In de praktijk volgen mensen (vaak zonder enige voorkennis) een 2- of 3-daagse softwarecursus (die heb ik zelf ook diverse verzorgd) en dan is het resultaat inderdaad een black box. In het onderwijs (m.n. HBO) krijgt dit alles helaas niet voldoende aandacht. Net een interview gegeven voor C2W waarin ik e.e.a. aan de orde stel, zie:

http://www.c2w.nl/'analisten-moeten-kr...39;.33385.lynkx

Eigenlijk zou er een aparte studierichting moeten komen waarin analytische chemie en statistiek de hoofcomponenten zijn. In Denemarken is een 2-jarige masteropleiding procesanalyse die in de buurt komt. In het kader van die opleiding heb ik eens een 2-daagse cursus verzorgd die wat dieper op m.n. NIR modellen ingaat. In Spanje zijn er plannen voor een inter-universitaire master waar ik ook bij betrokken ga worden omdat ik veel theoretisch onderzoek verricht heb op het raakvlak qualimetrie en chemometrie. Kom je van zo'n opleiding af, dan is er weinig geheimzinnigs aan die modellen.

Neemt niet weg dat er altijd wel black boxen zullen blijven.

Groet,

Klaas Faber

Napoleon1981

Ik weet wat je bedoelt, jij praat over dingen als principal component analyse, waarbij je het hele spectrum modelleert. Hier heb ik het ook over en ik ben het niet met je eens

. Als je discriptie voor een "blackbox" het niet kennen van de theorie achter dit soort modellen is, dan zijn het inderdaad geen blackboxen. Ik vind het altijd risico vol wanneer je modellen gaan maken die de data beschrijven maar niet de chemie. Dit soort modellen kunnen extreem krachtig zijn en zijn uitstekend geschikt voor een hele boel doelen, maar hebben altijd de backup van een laboratorium experiment nodig in mijn ogen. Ik vind deze systemen wel blackboxen omdat er een nummer uitgespuugt wordt (ja je kan ook cross validatie studies etc doen) zonder dat er een analytische onderbouwing wordt gegeven op een chemisch niveau.

Zodra je in het laatste geval een interferent hebt (direkt of indirekt), gaat de voorspelling de mist in, zonder dat je daar een aanwijzing voor krijgt. Immers, je hebt maar een enkel getal (UV signaal) en meerdere onbekenden. Met NIR krijg je die aanwijzing wel, in essentie omdat je "multivariaat" te werk gaat.

Ik heb eens een voorbeeld uit de groep van A. Smilde gehoord dat ze en reactie monitorde in een reactor en dat hun model geen enkele aanwijzing gaf dat er wat mis was, maar dat labproeven zoals flashpoint niet meer werkten. Wat bleek, er zat een gigantische bak water in die reactor. Water is een slechte NIR absorber en dit werd dus niet opgepikt.

faber_CF

Je gaat er onterecht vanuit dat de groep van Age Smilde NIR-expertise heeft. Want denk je nou echt dat een NIR-expert zo'n akkefietje gemist had?

Klaas Faber

Napoleon1981

Het model gaf geen waarschuwing en ging dus de mist in, we bespraken het model en niet de analytische techniek. Op je andere argument kan ik alleen maar zeggen, kijk eens in de literatuur.....

Maargoed de toon van de discussie staat me niet meer aan dus ik hou hier op.

faber_CF

Dat bedoel ik nou: "het model". Een beetje out-of-the box denken a.u.b.!

Het werk van Age Smilde's groep ken ik goed. Deels overlapt het met theorie die ik ontwikkeld heb, soms botst het. Vorig jaar nog met een 6-tal universiteiten gepubliceerd dus ik kan je wel wat "literatuur" verschaffen als je je er verder in wilt verdiepen. Je kunt ook op mijn website rondneuzen. Via de startpagina kun je een lijst vinden van zo'n 50-tal onderzoekers die aan de site hebben bijgedragen. Daaronder ook enkele van Age Smilde's groep. De theoretische discussie duurt voort.

Wat ik betoog is: In "theorie" is het beter dan wat er in de "praktijk" gebeurt. Zelf heb ik een sterk theoretische achtergrond/belangstelling, maar ik geef advies aan o.a. NIR-experts. Dan heb je het over mensen die vaak 20-30 jaar ervaring hebben. Onderzoekers die de NIR in Nederland geintroduceerd hebben. Mijn inbreng betreft de data-analyse; de NIR laat ik graag aan hen over. Denk aan de keuze van software in toepassingen die te maken hebben met voedselveiligheid.

Het probleem van mensen in een academische omgeving is dat ze graag die 20-30 jaar ervaring overslaan en direkt aan het modelleren gaan. Wat denk je dat ik voor gesprekken voer met echte NIR-experts? Die verbazen zich over dat soort toepassingen, om maar een understatement te gebruiken.

Trouwens: er is een NIR-discussieforum voor mensen die er echt in geinteresseerd zijn.

http://www.nirpublications.co.uk/cgi-bin/discus/discus.cgi

Goeie kans dat je mij daar ook weer tegenkomt!

Klaas Faber

rwwh

<table border='0' align='left' cellpadding='3' cellspacing='0'><tr><td padding='0' celspacing='0' align='left'><font size='1'># Moderatoropmerking</font></td></tr><tr><td id='moderator'><font size='1'>Klaas, je bent op dit gebied een expert, en we waarderen je bijdragen bijzonder. Zou je willen proberen je toon wat minder belerend te maken? Je moet anderen niet kwalijk nemen dat ze niet alles weten of zien wat jij weet of ziet, en niet boos worden als iemand een andere mening heeft en daarover met je in discussie wil treden.</font></td></tr></table>

<div class='postcolor'>

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Kwantitatieve IR?

Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?

Re: Kwantitatieve IR?