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近红外光谱技术应用广泛行业发展将迎新机遇-【资讯】

发布时间:2021-09-03 14:16:11 阅读: 来源:钢结构玻璃棉厂家

导读:近红外光谱的分析技术与其他常规分析技术不同。 现代近红外光谱是一种间接分析技术, 是通过校正模型的建立实现对未知样本的定性或定量分析。

随着现代仪器研制技术的不断进步,以及与化学计量学方法的日趋融合,整个近红外光谱分析系统,无论是硬件系统(近红外光谱仪 、配套专用测量附件等)的稳定性、光学一致性,还是软件系统(仪器操作控制软件、数据分析软件等)的人机对话功能,复杂数据处理和数学建模功能,均得到全面提升;加之,近年来物联网技术、云计算技术的兴起,近红外光谱分析技术服务于产业现代化,无论是应用于离线分析,还是在线过程监测,必将发挥越来越重要的作用。

近红外光谱作为分析化学领域的代表性技术,被誉为是分析界的“巨人”。90年代以来,近红外光谱技术与化学计量学的有机结合,更进一步推动了光谱分析技术的发展。近红外光谱技术之所以发展如此迅速,归根结底还是与其自身的特点有关。

近红外分析技术分析速度快,是因为光谱测量速度很快,计算机计算结果速度也很快的原因。但近红外分析的效率是取决于仪器所配备的模型的数目,比如测量一张光谱图,如果仅有一个模型,只能得到一个数据,如果建立了10种数据模型,那么,仅凭测量的一张光谱,可以同时得到10种分析数据。

近红外光谱技术(NIRS技术)通常适用于快速、高效的过程在线分析,且相比于其他光谱技术一般具有以下几个特点:分析速度快,一般只需要在1min内就能完成基本的测量;分析效率高,能够同时对样品的多个组成或性质进行测定;成本低,近红外光谱技术分析过程中对样品基本无消耗,且近红外光谱仪的光学材料只需要成本较低的石英或者玻璃,能够大幅度降低投资费用;测量方式快捷,近红外光具有较强的穿透力和散射效应,能够根据样品物态和透光能力的强弱选用适合的测评方式;在线分析成为可能,近红外光在光纤中的传输特性优良,能够远距离采样,并将测量结果实时地传输给仪器等。这是这些特性使得近红外光谱技术的应用领域不断拓宽,也越来越受到国内外分析专家的注目。

当然,近红外光谱技术也有其自身的弱点。一般表现在测试灵敏度较低、分析模型的建立需要一定的化学计量学知识。近红外光谱技术作为分振动的非谐振吸收跃迁几率较低,一般近红外倍频和合频的谱带强度是其基频吸收的10到10000分之一, 就对组分的分析而言, 其含量一般应大于0.1%。这也是导致其灵敏度低的主要原因。

近红外光谱分析技术,其实就是一种间接的相对分析,通过收集大量具有代表性的标准样本,通过严格细致的化学分析测出必要的数据,再通过计算机建立数学模型,即定标,以最大限度反应被测样本群体常态分布规律,然后再通过该数学模型或定标方程,预测未知样品的所需数据。

现如今,近红外光谱技术除了最开始在农副产品领域的应用外,已经拓展到更为广阔的领域。在医学范围内,由于中药材的成分复杂,用传统的分析方法进行定性鉴别十分艰难。研究人员利用近红外光谱技术成功实现了对六味地黄丸的分类、建立茯苓定性模型等。西药的成分较之中药更为简单,因此,NIRS技术在西药上的鉴别更为准确、简单和快捷;在食品分析领域,近红外光谱技术能够对肉、奶制品、鱼等食品中的脂肪酸、蛋白等含量进行评估;在生命科学领域,NIRS技术鞥个对生物组织的表征、皮肤组织的水分、蛋白和脂肪等进行检查,促进临床诊断医疗的开展……除此之外,NIRS技术还涉及到石油加工的各个环节,为石化等行业带来了巨大的经济效益。

近红外光谱技术作为分析技术领域的一场革命,对全球科技、经济的发展大有助益。相较而言,我国的近红外光谱技术起步较晚,直至20世纪70年代才开始对NIRS技术基础与应用方面的研究。因此,目前国内能够提供完整近红外光谱分析技术的企业尚且处在发展的阶段。未来,随着市场对产品检测要求的不断提高,近红外光谱技术将会得到更为广泛的应用,整个行业也将迎来发展的小高峰。

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