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近紅外光纖光譜儀是如何進行品質(zhì)和定量分析的
閱讀：579 發(fā)布時間：2019-2-26
近紅外光纖光譜儀是如何進行品質(zhì)和定量分析的
近紅外光譜主要是由分子內(nèi)基團振動的倍頻吸收和合頻吸收產(chǎn)生的,由于分子的倍頻和合頻吸收強度較弱,因此樣品的近紅外信號較弱,這為樣品不需要經(jīng)過稀釋等預處理就可以直接原樣測定分析提供了理論依據(jù).近紅外光譜常用的測量技術(shù)有透射法、漫反射法和反射透射法.視樣品對近紅外光線的透過情況可選用不同的測量技術(shù),而上述三種技術(shù)相結(jié)合可以測定各種形態(tài)的樣品,如可以直接測定粉末狀、塊狀、漿糊狀固體及液體等.由于近紅外譜帶受分子內(nèi)外環(huán)境的影響較小,因此近紅外技術(shù)可適用于多種環(huán)境條件下的測試分析.近紅外光線可以穿透許多透明材料.因此,無需打開玻璃瓶蓋,可以直接對玻璃瓶內(nèi)的藥品進行測量。
近紅外分析具有快速、保持原樣測量和測量簡單的特點,因此,近紅外光譜技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品、食品、藥物和化工產(chǎn)品的定性和定量分析中得到了非常廣泛的應用.現(xiàn)在近紅外光譜已成功地用于快速分析大量樣品.近紅外譜還可以測定樣品的密度、粒度、聚合度、化學反應的轉(zhuǎn)化率和物質(zhì)的分子量等.以下介紹近紅外光譜在品質(zhì)分析和定量分析中的一些應用。
1.品質(zhì)分析
不同種類的物品的鑒定即防偽監(jiān)測：
一張近紅外譜用一個點表示,按照化學計量學的方法,同一種類的產(chǎn)品如不同廠家生產(chǎn)的藥劑可以在空間形成一球狀或類似球狀的區(qū)域,在這一球狀區(qū)域外的點為假產(chǎn)品,而在這一球狀區(qū)域內(nèi)的點代表的是真產(chǎn)品。
產(chǎn)地不同或生產(chǎn)廠家不同的同種產(chǎn)品的鑒定：
同種產(chǎn)品由于生產(chǎn)廠家不同,其各類組分含量仍有差別,近紅外光譜可以區(qū)分這種差別,對判斷原料的產(chǎn)地,防止侵權(quán)行為具有重要意義。
質(zhì)量檢控和質(zhì)量評估：
同一生產(chǎn)廠家不同批次的樣品可能發(fā)生質(zhì)量變化,近紅外光譜可以對樣品進行現(xiàn)場質(zhì)量檢控,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時解決.質(zhì)量好的產(chǎn)品其抽樣測定的近紅外譜群代表的空間點分布密集,而質(zhì)量差的產(chǎn)品其空間點分布離散.在蘋果汁、葡萄汁、梨汁等的加工過程中,近紅外技術(shù)用于連續(xù)測量可溶固形物、總固形物和總水分的組成變化,進而檢控加工產(chǎn)品的質(zhì)量.水分的含量對烹調(diào)加工食品的質(zhì)量很重要。
大米質(zhì)量評估：
大米的質(zhì)量除了與其化學組成(淀粉、蛋白質(zhì)、水分等)有關(guān)外,還受顏色、透明度、外觀紋理、口感等影響.利用近紅外光譜評估大米的質(zhì)量,他們發(fā)現(xiàn)大米的化學組成和大米的物理性質(zhì)(顏色、透明度、粉碎程度等)可以用不同的波長區(qū)域建立的模型來進行質(zhì)量評估。
2.定量分析
近紅外光譜結(jié)合化學計量學可以對物質(zhì)含量進行定量分析.通常不需要分離,也不需要任何化學處理,甚至也不需要物理處理,通過近紅外光譜就可以獲得復雜樣品中某一種類或某一組分物質(zhì)的含量.定量分析常用的化學計量學方法有PLS和PCR.建立定量模型的樣品要具有代表性,其成分含量范圍要能滿足實際工作需要。
近紅外光譜主要是由分子內(nèi)基團振動的倍頻吸收和合頻吸收產(chǎn)生的,由于分子的倍頻和合頻吸收強度較弱,因此樣品的近紅外信號較弱,這為樣品不需要經(jīng)過稀釋等預處理就可以直接原樣測定分析提供了理論依據(jù).近紅外光譜常用的測量技術(shù)有透射法、漫反射法和反射透射法.視樣品對近紅外光線的透過情況可選用不同的測量技術(shù),而上述三種技術(shù)相結(jié)合可以測定各種形態(tài)的樣品,如可以直接測定粉末狀、塊狀、漿糊狀固體及液體等.由于近紅外譜帶受分子內(nèi)外環(huán)境的影響較小,因此近紅外技術(shù)可適用于多種環(huán)境條件下的測試分析.近紅外光線可以穿透許多透明材料.因此,無需打開玻璃瓶蓋,可以直接對玻璃瓶內(nèi)的藥品進行測量。
近紅外分析具有快速、保持原樣測量和測量簡單的特點,因此,近紅外光譜技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品、食品、藥物和化工產(chǎn)品的定性和定量分析中得到了非常廣泛的應用.現(xiàn)在近紅外光譜已成功地用于快速分析大量樣品.近紅外譜還可以測定樣品的密度、粒度、聚合度、化學反應的轉(zhuǎn)化率和物質(zhì)的分子量等.以下介紹近紅外光譜在品質(zhì)分析和定量分析中的一些應用。
1.品質(zhì)分析
不同種類的物品的鑒定即防偽監(jiān)測：
一張近紅外譜用一個點表示,按照化學計量學的方法,同一種類的產(chǎn)品如不同廠家生產(chǎn)的藥劑可以在空間形成一球狀或類似球狀的區(qū)域,在這一球狀區(qū)域外的點為假產(chǎn)品,而在這一球狀區(qū)域內(nèi)的點代表的是真產(chǎn)品。
產(chǎn)地不同或生產(chǎn)廠家不同的同種產(chǎn)品的鑒定：
同種產(chǎn)品由于生產(chǎn)廠家不同,其各類組分含量仍有差別,近紅外光譜可以區(qū)分這種差別,對判斷原料的產(chǎn)地,防止侵權(quán)行為具有重要意義。
質(zhì)量檢控和質(zhì)量評估：
同一生產(chǎn)廠家不同批次的樣品可能發(fā)生質(zhì)量變化,近紅外光譜可以對樣品進行現(xiàn)場質(zhì)量檢控,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時解決.質(zhì)量好的產(chǎn)品其抽樣測定的近紅外譜群代表的空間點分布密集,而質(zhì)量差的產(chǎn)品其空間點分布離散.在蘋果汁、葡萄汁、梨汁等的加工過程中,近紅外技術(shù)用于連續(xù)測量可溶固形物、總固形物和總水分的組成變化,進而檢控加工產(chǎn)品的質(zhì)量.水分的含量對烹調(diào)加工食品的質(zhì)量很重要。
大米質(zhì)量評估：
大米的質(zhì)量除了與其化學組成(淀粉、蛋白質(zhì)、水分等)有關(guān)外,還受顏色、透明度、外觀紋理、口感等影響.利用近紅外光譜評估大米的質(zhì)量,他們發(fā)現(xiàn)大米的化學組成和大米的物理性質(zhì)(顏色、透明度、粉碎程度等)可以用不同的波長區(qū)域建立的模型來進行質(zhì)量評估。
2.定量分析
近紅外光譜結(jié)合化學計量學可以對物質(zhì)含量進行定量分析.通常不需要分離,也不需要任何化學處理,甚至也不需要物理處理,通過近紅外光譜就可以獲得復雜樣品中某一種類或某一組分物質(zhì)的含量.定量分析常用的化學計量學方法有PLS和PCR.建立定量模型的樣品要具有代表性,其成分含量范圍要能滿足實際工作需要。