隨著NIR分析方法的深入應(yīng)用和發(fā)展,已逐漸得到大眾的普遍接受和的認可。1978年美國和加大就采用近紅外法作為分析小麥蛋白質(zhì)的標準方法,
1998年美國材料試驗學會制訂了近紅外光譜測定多元醇(聚亞安酯原材料)中羥值含量的ASTMD6342
標準方法。2003年,在我國也正式實施了近紅外光譜方法測定飼料中水分、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、賴氨酸、蛋氨酸。
由于近紅外光在常規(guī)光纖中有良好的傳輸特性,且其儀器較簡單、分析速度快、非破壞性和樣品制備量小、幾乎適合各類樣品(液體、粘稠體、涂層、粉末和固體)分析、多組分多通道同時測定等特點,成為在線分析儀表中的一枝奇葩。近幾年,隨著化學計量學、光纖和計算機技術(shù)的發(fā)展,在線近紅外光譜分析技術(shù)正以驚人的速度應(yīng)用于包括農(nóng)牧、食品、化工、石化、制藥、煙草等在內(nèi)的許多領(lǐng)域,為科研、教學以及生產(chǎn)過程控制提供了一個十分廣闊的使用空間。
近紅外光譜分析儀的原理
近紅外光(NearInfrared,NIR)是介于可見光(VIS)和中紅外光(MIR)之間的電磁波,ASTM定義的近紅外光譜區(qū)的波長范圍,習慣上又將近紅外區(qū)劃分為近紅外短波和近紅外長波兩個區(qū)域。
近紅外光譜分析儀主要是由于分子振動的非諧振性使分子振動從基態(tài)向高能級躍遷時產(chǎn)生的,記錄的主要是含氫基團X-H(X=C、N、O)振動的倍頻和合頻吸收。不同團或同一基團在不同化學環(huán)境中的近紅外吸收波長與強度都有明顯差別,NIR
光譜具有豐富的結(jié)構(gòu)和組成信息,非常適合用于碳氫有機物質(zhì)的組成與性質(zhì)測量。但在
NIR區(qū)域,吸收強度弱,靈敏度相對較低,吸收帶較寬且重疊嚴重。因此,依靠傳統(tǒng)的建立工作曲線方法進行定量分析是十分困難的,化學計量學的發(fā)展為這一問題的解決奠定了數(shù)學基礎(chǔ)。其工作原理是,如果樣品的組成相同,則其光譜也相同,反之亦然。