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近红外光谱分析技术特点及发展状况

导读: 近红外光谱分析技术(Nearinfraredreflectancespectroscopy,简称NIRS)是20世纪70年代兴起的一种新的成分分析技术。

  近红外光谱分析技术(Nearinfraredreflectancespectroscopy,简称NIRS)是20世纪70年代兴起的一种新的成分分析技术。该技术首先由美国农业部(USDA)的Norris开发,最早用于谷物中水分、蛋白质的测定。20世纪80年代中后期,随着计算机技术的发展和化学计量学研究的深入,加之近红外光谱仪器制造技术的日趋完善,促进了近红外光谱分析技术的极大发展。

  近红外光谱的波长范围是780~2500nm,通常分为近红外短波区(780~1100nm,又称Herschel光谱区)和近红外长波区(1100~2500nm)。近红外光谱源于有机物中含氢基团,如OH、CH、NH、SH、PH等振动光谱的倍频及合频吸收,以漫反射方式获得在近红外区的吸收光谱,通过主成分分析、偏最小二乘法、人工神经网等化学计量学的手段,建立物质光谱与待测成分含量间的线性或非线性模型,从而实现用物质近红外光谱信息对待测成分含量的快速计算。

  1、近红外光谱法的特点

  1.1、近红外光谱分析的优点

  ①简单,无繁琐的前处理且不消耗样品;

  ②快速;

  ③光程的精确度要求不高;

  ④所用光学材料便宜;

  ⑤近红外短波区域的吸光系数小,穿透性高,可用透射模式直接分析固体样品;

  ⑥适用于近红外的光导纤维易得,利用光纤可实现在线分析和遥测;

  ⑦高效,可同时完成多个样品不同化学指标的检测;

  ⑧环保,检测过程无污染;

  ⑨仪器的构造比较简单,易于维护;

  ⑩应用广泛,可不断拓展检测范围。

  1.2、近红外光谱分析的缺点

  近红外也有其固有的缺点:

  ①由于测定的是倍频及合频吸收,灵敏度差,一般要求检测的含量<1%;

  ②建模难度大,定标模型的适用范围、基础数据的准确性即选择计量学方法的合理性,都将直接影响最终的分析结果。

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