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分析技术新成果:近红外光谱技术引关注

导读: 90年代以来,近红外光谱技术与化学计量学的有机结合,更进一步推动了光谱分析技术的发展。近红外光谱技术之所以发展如此迅速,归根结底还是与其自身的特点有关。

近红外光谱作为分析化学领域的代表性技术,被誉为是分析界的“巨人”。90年代以来,近红外光谱技术与化学计量学的有机结合,更进一步推动了光谱分析技术的发展。近红外光谱技术之所以发展如此迅速,归根结底还是与其自身的特点有关。

近红外光谱技术(NIRS技术)通常适用于快速、高效的过程在线分析,且相比于其他光谱技术一般具有以下几个特点:分析速度快,一般只需要在1min内就能完成基本的测量;分析效率高,能够同时对样品的多个组成或性质进行测定;成本低,近红外光谱技术分析过程中对样品基本无消耗,且近红外光谱仪的光学材料只需要成本较低的石英或者玻璃,能够大幅度降低投资费用;测量方式快捷,近红外光具有较强的穿透力和散射效应,能够根据样品物态和透光能力的强弱选用适合的测评方式;在线分析成为可能,近红外光在光纤中的传输特性优良,能够远距离采样,并将测量结果实时地传输给仪器等。这是这些特性使得近红外光谱技术的应用领域不断拓宽,也越来越受到国内外分析专家的注目。

当然,近红外光谱技术也有其自身的弱点。一般表现在测试灵敏度较低、分析模型的建立需要一定的化学计量学知识。近红外光谱技术作为分振动的非谐振吸收跃迁几率较低,一般近红外倍频和合频的谱带强度是其基频吸收的10到10000分之一, 就对组分的分析而言, 其含量一般应大于0.1%。这也是导致其灵敏度低的主要原因。

现如今,近红外光谱技术除了最开始在农副产品领域的应用外,已经拓展到更为广阔的领域。在医学范围内,由于中药材的成分复杂,用传统的分析方法进行定性鉴别十分艰难。研究人员利用近红外光谱技术成功实现了对六味地黄丸的分类、建立茯苓定性模型等。西药的成分较之中药更为简单,因此,NIRS技术在西药上的鉴别更为准确、简单和快捷;在食品分析领域,近红外光谱技术能够对肉、奶制品、鱼等食品中的脂肪酸、蛋白等含量进行评估;在生命科学领域,NIRS技术鞥个对生物组织的表征、皮肤组织的水分、蛋白和脂肪等进行检查,促进临床诊断医疗的开展……除此之外,NIRS技术还涉及到石油加工的各个环节,为石化等行业带来了巨大的经济效益。

近红外光谱技术作为分析技术领域的一场革命,对全球科技、经济的发展大有助益。相较而言,我国的近红外光谱技术起步较晚,直至20世纪70年代才开始对NIRS技术基础与应用方面的研究。因此,目前国内能够提供完整近红外光谱分析技术的企业尚且处在发展的阶段。未来,随着市场对产品检测要求的不断提高,近红外光谱技术将会得到更为广泛的应用,整个行业也将迎来发展的小高峰。

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