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近红外光谱分析技术的特点

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2024/06/24

近红外光谱（NIR）

处理，光谱测量方便快捷，操作技术要求低。二是近红外光有较强的穿透能力20世纪80年代以来，近红外光谱分析技术发展十分迅速，应用领域不断扩大，已广泛应用于石油化工、农业、食品、医药、生命等各个领域。近红外光谱分析技术的飞速发展得益于其分析技术的独特优越性。

（1）分析速度快。近红外光谱采集速度非常快，大多能在1min内完成，有的是几秒，甚至是毫秒级。样品光谱采集完成后，即可采用计算机进行数据处理，通过建立的校正模型可快速测出样品的组成或性质。

（2）多组分分析，分析效率高。近红外光谱分析技术只需测量样品的一次光谱，将光谱输入多个已建立的校正模型中，即可实现同时对样品的多个组分或性质进行分析。如测量一次水果样品的近红外光谱，可以通过相应的校正模型同时测出水果的糖度、酸度及坚实度等内部品质指标。多组分同时分析技术对于工业/农业中的生产过程控制或品质监测非常重要，可大大降低装置复杂度和成本。

（3）样品测量无需预处理，测量方便，操作技术要求低。一是由于近红外吸收较中红外弱，一般可以采用较长的光程进行光谱采集，样品无需进行预和散射效应，根据样品物态和透光能力的强弱可选用漫反射或透射方式测量光谱，通过相应的附件可以直接对固体、液体及气体样品进行光谱测量。三是近红外光谱仪器一般都配有成熟的数据处理软件，自动化程度高，对操作者的技术要求低。

（4）非破坏性检测。近红外光谱测量过程中即不会消耗样品，也不会改变样品的化学性状和形态，是一种典型的无损分析技术。

（5）无需试剂、无污染。与传统分析方法相比，近红外光谱测量过程中，不需要化学试剂，是一种绿色的分析技术。因此，不会对环境造成污染，也可节约大量的试剂费用。

（6）可实现在线及远程分析。近红外光在光纤中有良好的传输特性，近红外光谱分析技术与光纤结合可以对不同物态的样品进行在线分析。对于有毒样品或恶劣环境，通过选用较长的光纤，可使操作者及光谱仪器远离分析现场，实现远程分析。

（7）投资少，分析成本低。近红外光的波长较紫外光长，较中红外光短，所用光学材料为石英或玻璃，光谱仪器价格较低，一次性投入少。此外，在分析过程中不消耗样品，不消耗化学试剂，仪器仅需要电能即可工作，与常用的标准或参考方法相比, 测试费用可大幅度降低。

近红外光谱分析技术虽然拥有上述诸多优点，但也存在一定的局限：一是检测灵敏度低。近红外光谱为含氢基团倍频及合频振动的吸收，其谱带吸收强度是基频吸收的10^-1到10^-4，一般适用于0.1%以上物质含量的分析。但当微量与常量成分之间存在相关关系时，也可进行微量分析；二是间接分析技术，依赖于模型。近红外光谱分析必须采用相似的样品先建立一个稳定的分析模型，才可以利用分析模型对样品组分或性质进行分析。而模型的建立需要投入一定的人力、财力和时间。对于经常性的质量监控，近红外光谱技术是十分经济且快速的方法，但对于偶然做一两次的分析或小批量的分散性样品分析则不太适用。

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