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近红外光谱分析及其应用简介
1、近红外光谱分析及其在国际、国内分析领域的定位
近红外光谱分析是将近红外谱区(800-2500nm)的光谱测量技
术、化学计量学技术、计算机技术与基础测试技术交叉结合的现代分
析技术,主要用于复杂样品的直接快速分析。近红外分析复杂样品时,
通常首先需要将样品的近红外光谱与样品的结构、组成或性质等测量
参数(用标准或认可的参比方法测得的),采用化学计量学技术加以
关联,建立待测量的校正模型;然后通过对未知样品光谱的测定并应
用已经建立的校正模型,来快速预测样品待测量。
近红外光谱分析技术自上世纪 60 年代开始首先在农业领域应
用,随着化学计量学与计算机技术的发展,80 年代以来逐步受到光
谱分析学家的重视,该项技术逐渐成熟,90 年代国际匹茨堡会议与
我国的 BCEIA 等重要分析专业会议均先后把近红外光谱分析与紫
外、红外光谱分析等技术并列,作为一种独立的分析方法;2000 年
PITTCON 会议上近红外光谱方法是所有光谱法中最受重视的一类方
法,这种分析方法已经成为 ICC(International Association for Cereal
Science and Technology 国际谷物科技协会)、AOAC(American
Association of Official Analytical Chemists 美国公职化学家协会)、
(American Association of Cereal Chemists 美国谷物化学家
协会)等行业协会的标准;各发达国家药典如 USP(United States
Pharmacopoeia 美国药典)均收入了近红外光谱方法;我国 2005 年
版的药典也将该方法收入。在应用方面近红外光谱分析技术已扩展到
石油化工、医药、生物化学、烟草、纺织品等领域。发达国家已经将
近红外方法做为质量控制、品质分析和在线分析等快速、无损分析的
主要手段。
我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚,上世纪 70 年代
开始,进行了近红外光谱分析的基础与应用研究,到了 90 年代,石
化、农业、烟草等领域开始大量应用近红外光谱分析技术,但主要是
依靠国外大型分析仪器生产商的进口仪器。目前国内能够提供完整近
红外光谱分析技术(近红外光谱分析仪器、化学计量学软件、应用模
型的研发)的公司正处于发展阶段。由于我国经济的快速发展,持续
发展型经济与建立节约型社会方针的确定与贯彻我国生产、科研、教
学领域和市场对产品的检测与控制要求迫切,按照国际经验,近红外
光谱分析技术将是一种首选技术。随着国产近红外光谱仪的研制和生
产,近红外光谱分析技术在分析界必将为更多的人所认识和接受,会
在越来越多的领域广泛应用。
2、近红外光谱分析与常规光谱分析方法的不同
通常可以把基本紫外、可见光谱分析和红外光谱分析等称为常规
光谱分析,近红外光谱分析由于谱区信息的不同,方法和仪器的不同
使其与常规光谱分析有很大的差别。
近红外光谱分析谱区的不同
近红外谱区的波长介于可见光与中红外光之间,该谱区的分析兼
备了中红外谱区信息量丰富的优点与可见谱区使用方便的优点。
与中红外谱区一样,近红外光谱分析利用分