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近红外同中红外的解释
科丰恒业
2013/03/21
私聊
厂商论坛
近红外与中红外同属于红外波段,从覆盖范围来分:近红外区域通常为
700-2560nm
,换算成波数为
14285-3906 (cm-1)
,而中红外区域通常为
4000-400 (cm-1)
。
从原理角度来说,中红外光谱反映的是分子的基频振动,而
近红外光谱
反映分子的倍频和组合频。
从分析使用角度来说,一般中红外适合进行样品官能团定性分析,即通过测量待测样品的中红外谱图,将其与中红外谱图库进行相似度检索,从而判定该样品的种类。中红外谱图特征峰较多,且与样品化合物官能团结构有紧密联系(例如对某种化合物同分异构体的判定),中红外的谱图解析是非常重要的。但是,中红外所分析的样品尽可能为单一或少量纯组分的混合物。因为如果物质过于复杂,特征峰重叠严重,会直接影响定性分析的准确性。常规中红外采用傅立叶方式,分辨率较高,但不适合远距离光纤测量,且光谱仪对环境(温度、湿度、操作人员数量等,通常需要在专用的实验室中进行实验)要求较高。中红外进行定量传统方式是选择特征吸收峰,然后将该峰的峰高或峰面积与表征的性质含量进行关联,建立外标准曲线,从而实现定量分析。近些年,也有研究人员将化学计量学引入中红外定量分析当中。总体而言,由于中红外光谱特征峰较多,实际定量效果并不出众,多数研究人员还是将其作为定性分析。中红外分析前,需要对样品进行必要的预处理,如果采用透射方式,需要对样品进行压片,分析人员的熟练程度将直接影响最终分析结果与效率。当然,最近几年中红外测量附件发展迅速,
ATR
技术的引入,在一定程度上解决了样品处理问题。
近红外光谱
由于反映的是分子的倍频和组合频,因此特征吸收峰较少,且多为缔合峰。通过化学计量学分析技术,
近红外光谱
可以实现定性与定量分析,具有分析速度快、同时分析物质多种物化性质、不破坏样品、不需要额外试剂、投资少操作简便,同时由于
近红外光谱
具有远程分析能力,可以通过光纤进行测量。但是,
近红外光谱
针对微量组分、无机组分的分析能力较弱。
综上所述,中红外与近红外是两种非常优秀的光学分析方法,中红外较适合定性、官能团诊断等分析,近红外则多被应用于样品的定性(原料鉴别)、定量分析,中红外仪器一般价格较为昂贵,对使用场地、操作人员的要求较高,不适合作为在线分析。近红外仪器由于自身技术特点,对样品无特殊要求,大多数情况下可直接进行测量,国内外多用该技术进行生产过程的在线分析。
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