近红外光谱技术的原理要点 红外光谱操作规程
红外光谱操作规程
红外光谱操作规程
《红外光谱操作规程》
一、实验目的
本实验旨在通过红外光谱仪对样品进行测试,得出样品的红外光谱图谱,从而分析样品的成分和结构。
二、实验原理
红外光谱仪是利用物质对红外光的吸收、散射、反射等现象,来研究物质的结构和成分的一种分析仪器。
样品在受到红外光照射后,会产生红外光谱图谱,不同物质的谱图会呈现出不同的特征峰,通过比对标准谱图,可以得出样品的成分和结构。
三、实验步骤
1. 将样品放置在红外光谱仪的样品台上,调整仪器参数使得样品受到适当的红外光照射。
2. 开始测试,观察样品的红外光谱图谱,并记录相关数据。
3. 根据记录的数据,对谱图进行分析,得出样品的成分和结构。
四、实验注意事项
1. 操作人员需穿戴好实验服和防护眼镜,确保个人安全。
2. 在操作过程中,需注意样品的处理和测试,避免样品受到污染或损坏。
3. 操作人员应熟悉红外光谱仪的使用方法,并了解处理紧急情况的应急措施。
五、实验结果处理
根据实验得出的数据和谱图,分析得出样品的成分和结构,并将结果记录下来。
六、实验结论
根据实验结果,得出样品的成分和结构,并对实验过程中的问题进行总结和改进。
以上就是《红外光谱操作规程》的相关内容,希望可以对进行红外光谱实验的人员提供一些参考。
近红外光谱技术的优缺点分析 红外光谱操作规程
近红外光谱技术的优缺点分析红外光谱操作规程说起近红外光谱技术的进展历史,可谓坎坷不平。
早在19世纪,人们比较早发觉的非可见光区域就是近红外区域。
但受当时的技术水平限制,物质在该谱区的倍频和合频吸取信号弱,谱带重叠,解析多而杂,近红外光谱的相关说起近红外光谱技术的进展历史,可谓坎坷不平。
早在19世纪,人们比较早发觉的非可见光区域就是近红外区域。
但受当时的技术水平限制,物质在该谱区的倍频和合频吸取信号弱,谱带重叠,解析多而杂,近红外光谱的相关技术安静了一个多世纪。
20世纪60时代,随着Norris等人所做的大量工作,提出物质的含量与近红外区内多个不同的波长点吸取峰呈线性关系的理论,并利用近红外漫反射技术测定了农产品中的水分、蛋白、脂肪等成分,才使得近红外光谱技术一度在农副产品分析中得到广泛应用。
60时代中后期,随着各种新的分析技术的显现,加之经典近红外光谱分析技术暴露出的灵敏度低、抗干扰性差的弱点,使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用,此后,近红外光谱再次进进了一个静默的时期。
70时代产生的化学计量学(Chemometrics)学科的紧要构成部分——多元校正技术在光谱分析中的成功应用,促进了近红外光谱技术的推广。
到80时代后期,随着计算机技术的快速进展,带动了分析仪器的数字化和化学计量学的进展,通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果,加之近红外光谱在测样技术上所独占的特点,使人们重新谙习了近红外光谱的价值,近红外光谱在各领域中的应用讨论连续打开。
进进90时代,近红外光谱在产业领域中的应用全面打开,有关近红外光谱的讨论及应用文献几乎呈指数增长,成为进展较快、最引人注目的一门独立的分析技术。
由于近红外光在常规光纤中具有良好的传输特性,使近红外光谱在在线分析领域也得到了很好的应用,并取得良好的社会效益和经济效益,自此近红外光谱技术进进一个快速进展的新时期。
近红外光是一种介于可见光(VIS)和中红外光(IR)之间的电磁波,美国材料检测协会(ASTM),将其定义为波长78O~2526nm的光谱区。
近红外光谱分析的原理技术与应用
近红外光谱分析的原理技术与应用引言近红外光谱分析是一种非破坏性、快速、准确的分析技术,广泛应用于食品、医药、化妆品、环境监测等领域。
本文将介绍近红外光谱分析的原理、技术和应用。
近红外光谱分析的原理近红外光谱分析利用物质吸收或反射近红外光时产生的特征光谱来分析物质的成分和性质。
近红外光谱分析主要基于以下两个原理:1.分子振动吸收原理:物质中的化学键振动会引起近红外光的吸收,吸收峰的位置与化学键的特异性有关。
2.红外光与物质的相互作用原理:物质吸收了红外光后,其分子内部发生改变,从而产生特征的近红外光谱。
近红外光谱分析的技术近红外光谱分析的技术主要包括光源、光谱仪和数据处理三个方面。
光源常用的光源有白炽灯、光电二极管和激光等。
其中白炽灯发射连续谱,适用于宽波长范围的分析;光电二极管具有快速响应和高稳定性,常用于近红外光谱分析仪器;激光具有较高的亮度和窄的波长范围,适用于特定波长范围的分析。
光谱仪常用的光谱仪有分光镜、光栅和红外线摄像机等。
分光镜通过将近红外光谱聚焦到光栅上,并通过旋转光栅来选择不同波长光线;光栅则将不同波长的光线分散成不同的角度形成光谱;红外线摄像机可通过感应近红外光谱并将其转换成数字信号。
数据处理近红外光谱分析的数据处理通常包括预处理、特征提取和模型建立等步骤。
预处理常用的方法有光谱校正、光谱平滑和光谱标准化等;特征提取可使用主成分分析、偏最小二乘回归等方法;模型建立则可以采用多元回归分析、支持向量机等模型进行建立。
近红外光谱分析的应用近红外光谱分析在多个领域具有广泛应用,以下为几个常见的应用示例:•食品质量检测:近红外光谱分析可用于检测食品中的营养成分、添加剂和污染物等,以保证食品的安全和质量。
•药物分析:近红外光谱分析可用于药品的成分分析、质量控制以及伪药的鉴定等。
•化妆品分析:近红外光谱分析可用于分析化妆品中的成分、性质和质量,以确保产品的合规性和安全性。
•环境监测:近红外光谱分析可用于监测土壤、水质和大气中的污染物,以帮助保护环境和预防环境污染。
近红外光谱技术原理
近红外光谱技术原理
近红外光谱技术是一种非破坏性测试方法,可以对分子结构进行快速、准确的分析。
近红外光谱技术的原理是基于物质分子的振动和转动的能量差异,通过检测物质在近红外光谱范围内的吸收或反射光谱,来获取样品的化学成分信息。
该技术在化学、药品、食品、环境、农业等领域中广泛应用,因为它可以用于研究样品中的有机和无机化合物,无需对样品进行任何化学处理,非常方便快捷,减少了对环境的污染。
近红外光谱技术的原理是基于物质分子的振动和转动的能量差异。
在近红外光谱范围内,物质分子中的C-H、O-H、N-H、S-H等共价键的振动和转动能量与光子能量相等,因此会吸收或散射光子,产生独特的光谱。
当近红外光经过样品后,样品吸收或反射了一部分光子,另一部分继续传递。
被吸收或反射的光子数与样品的化学成分、浓度和分子结构等有关。
通过测量吸收或反射的光谱图,可以得到样品在近红外光谱范围内的光谱。
近红外光谱技术的优点在于可以对不同种类的样品进行非破坏性测试,且不需要对样品进行任何化学处理。
同样的,近红外光谱技术有其缺点,即需要一定数量和质量的样品数据来进行模型训练,有时候样品中复杂物质的存在可能会产生干扰或信噪比较低的问题。
总的来说,近红外光谱技术是一种非常实用的检测方法,它为许多行业提供了一个快速、准确、非破坏性的检测方法。
随着技术的不断发展,近红外光谱技术将
会被广泛应用到更多的领域。
近红外光谱仪的原理和应用
近红外光谱仪的原理和应用1. 简介近红外光谱仪(Near-Infrared Spectrometer)是一种用来分析物质组成和化学结构的有效工具。
它利用近红外光区的特性,通过对光的吸收、反射和散射等特征进行量化,来获得样品的光谱信息。
本文将介绍近红外光谱仪的工作原理及其常见的应用领域。
2. 原理近红外光谱仪的原理基于样品与近红外光之间的相互作用。
近红外光波长范围通常为700至2500纳米,介于可见光和红外光之间。
以下是近红外光谱仪的工作原理:•光源发射:近红外光谱仪通常采用LED或激光二极管等光源发射特定波长的近红外光。
•样品交互:发射的光经过样品散射、吸收或透射后,携带了样品的化学信息。
•光谱检测:经过样品后的光线进入光谱仪的光路系统,光谱仪中的探测器对不同波长的光进行检测和测量。
•数据处理:检测到的光信号经过放大、滤波和数学处理等步骤,得到样品的光谱图谱。
•分析与解读:通过比对样品的光谱图谱与已知物质的库光谱进行分析,可以推断样品的成分和结构等信息。
3. 应用近红外光谱仪在许多领域中得到了广泛应用。
以下是一些常见的应用领域:3.1 农业•农产品品质检测:近红外光谱仪可以分析农产品中的水分、脂肪、蛋白质等成分,用于农产品的质量鉴定和分类。
•土壤分析:通过近红外光谱仪可以分析土壤中的有机质、pH值、养分含量等,为土壤肥力评估和施肥方案提供依据。
3.2 化学与制药•药物分析:近红外光谱仪可以分析药物中的活性成分含量、溶解度等指标,用于药物质量控制和药物效果评估。
•化学品鉴定:通过比对已知化学品的光谱库,近红外光谱仪可以识别未知化学品的成分和纯度。
3.3 环境监测•水质分析:近红外光谱仪可以快速分析水质中的溶解有机物、无机离子等参数,用于水质监测和环境保护。
•大气检测:通过近红外光谱仪可以实时监测大气中的气体成分,例如二氧化碳、氨等,用于大气污染监测和空气质量评估。
3.4 食品安全•食品成分分析:近红外光谱仪可以分析食品中的营养成分、添加剂、重金属等物质的含量,用于食品质量检测和食品安全控制。
近红外光谱分析原理
近红外光谱分析原理近红外光谱分析是一种常用的无损检测技术,通过测量样品在近红外光波段的吸收和反射特性,来分析和鉴定物质的成分和性质。
本文将详细介绍近红外光谱分析的原理及其应用。
一、原理概述近红外光波长范围通常被定义为从780纳米到2500纳米,相对于可见光波长而言,在这一范围内物质对光的吸收较小。
近红外光谱分析利用了样品在这一波长范围内的吸收特性,通过测量样品对不同波长光的吸收程度来确定样品的成分和性质。
二、光谱仪构成近红外光谱仪通常由光源、样品接口、分光器、检测器和数据处理系统等组成。
光源产生近红外光,样品接口将光传递到样品上,并接收样品反射或透射的光信号。
分光器将光信号按照波长进行分离,并送入检测器进行信号检测。
最后,数据处理系统对检测到的光谱信号进行处理和分析。
三、样品制备近红外光谱分析的样品制备通常较为简单,大部分样品可以直接使用而无需特殊处理。
对于液体样品,可以直接放入透明的试剂盒或玻璃杯中进行测量;对于固体样品,通常需研磨成粉末或制备成透明的薄片,以确保光线可以透过样品进行测量。
四、光谱采集与分析光谱采集是近红外光谱分析的核心步骤,通过扫描一定波长范围内的光信号,得到样品在每个波长下的吸收光谱。
光谱分析可以通过两种方式进行:定性分析和定量分析。
定性分析通过与已知光谱库进行比对,判断样品的成分和特征。
光谱库中包含了不同物质的已知光谱特征,在采集到的光谱与光谱库进行匹配后,可以确定样品中是否含有特定物质。
定量分析则是通过建立样品的光谱特征与样品成分之间的数学模型,来估计或测定样品中的化学成分含量。
通常使用统计学方法和化学计量学模型进行定量分析。
五、应用领域近红外光谱分析在许多领域中得到广泛的应用。
例如,在农业中,可以通过近红外光谱分析检测农产品中的水分、蛋白质、糖分等成分,用于判断产品的质量和品种;在药品制造中,可以利用近红外光谱分析检测药品中的有效成分含量,用于质量控制;在环境监测中,可以通过近红外光谱分析检测土壤和水体中的污染物含量,用于环境保护等。
近红外光谱的原理及应用
近红外光谱的原理及应用前言近红外光谱是一种非破坏性的分析技术,被广泛应用于物质组分的测定、质量控制和环境监测等领域。
本文将介绍近红外光谱的原理及其在不同领域的应用。
一、近红外光谱的原理近红外光谱是指在波长范围为700 nm到2500 nm之间的光线所显示的谱图。
其原理基于物质吸收、散射和反射的特性。
近红外光谱仪通过收集样品对近红外光的吸收、散射或反射来获得样品的光谱信息。
其原理可简单总结为以下几个步骤:1.光源发出宽谱带光线,经过透镜或光纤导入光谱仪中。
2.经过光栅或棱镜的分光作用,将光线分解成不同波长的光,形成光谱。
3.样品与光谱仪中的探测器之间形成一个封闭的光学系统。
4.样品与光线相互作用,发生吸收、散射或反射。
这些相互作用引起光强度的变化。
5.光谱仪中的探测器记录这种光强度的变化,从而得到样品的光谱图。
二、近红外光谱的应用近红外光谱因其快速、非破坏性和高效的特点,在许多领域都有广泛的应用。
以下是近红外光谱在不同领域的应用示例:1. 食品行业•食品成分分析:近红外光谱可以用于分析食品中的脂肪、蛋白质、糖类等成分的含量,从而用于质量控制和产品检测。
这种非破坏性的分析方法可以避免传统化学分析所需的样品处理和分解过程。
•食品质量检测:通过比对样品近红外光谱与标准样品的光谱,可以检测食品中的变质程度、添加剂是否合格等质量指标。
2. 化工行业•原料组分分析:近红外光谱可以用于化工原料的成分分析,通过建立光谱与成分之间的关系模型,可以快速准确地确定原料的组分及其含量。
•反应过程监测:近红外光谱可以在线监测化工反应过程中的物质变化,实时掌握反应过程的动态信息,从而进行优化和调控。
3. 医药领域•药品质量控制:近红外光谱可以用于药品质量的快速检测和分析。
通过建立药品光谱与其成分、含量之间的关系模型,可以对药品进行快速准确的质量控制。
•药物研发:近红外光谱可以用于药物研发过程中的原料药分析、反应过程监测等,加快药物研发的速度和效率。
近红外光谱技术的原理
近红外光谱技术的原理
近红外光谱技术是一种非常重要的光谱分析方法,其原理基于近红外光在物质中的吸收谱带。
近红外光谱波长范围通常在780 nm到2500 nm之间,这个范围内的物质分子和化学键通
常会对光吸收或散射。
通过测量物质在不同波长处的吸光度或反射率,可以获得该物质的光谱特征。
近红外光谱技术的实验系统通常由光源、样品、光学元件和检测器组成。
光源发出近红外光,经过样品后,部分光被物质吸收或散射,其他光经过光学元件聚焦后,最终到达检测器。
检测器将接收到的光信号转化为电信号,并通过计算机处理和分析得到光谱图。
通过近红外光谱技术,可以获取样品的光谱图像,其中横轴表示波长,纵轴表示吸光度或反射率。
根据不同的样品性质,其光谱图像会呈现出特定的吸收峰或吸收带。
通过对光谱图的解析,可以确定样品中的不同物质成分以及它们的含量。
近红外光谱技术在很多领域应用广泛,例如农业、食品、药品、生物医学等。
在农业方面,通过分析土壤和作物的近红外光谱,可以评估土壤的肥力和作物的生长状态。
在食品工业中,近红外光谱可以用来检测食品中的营养成分、成分含量、质量等。
在药品和生物医学领域,近红外光谱被广泛应用于药品质量控制和生物组织成分分析等方面。
总之,近红外光谱技术是一种快速、无损、准确的光谱分析方
法,通过测量物质在近红外波段的吸光度或反射率,可以获取物质的光谱特征,从而实现对物质成分和性质的分析和检测。
使用近红外光谱仪时的注意事项 光谱仪操作规程
使用近红外光谱仪时的注意事项光谱仪操作规程红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性,进行分子结构和化学组成分析的仪器,通常由光源、单色器、探测器和计算机处理信息系统组成,广泛用于染织工业、环境科学、生物化学、材料科学、石油工业、医药学等研究领域。
注意事项:1、测定时实验室的温度应在15~30℃,相对湿度应在65%以下,所用电源应配备有稳压装置和接地线。
因要严格控制室内的相对湿度,因此红外实验室的面积不要太大,能放得下必须的仪器设备即可,但室内一定要有除湿装置。
2、如所用的是单光朿型傅里叶红外分光光度计(目前应用较多),实验室里的CO2含量不能太高,因此实验室里的人数应尽量少,无关人员尽量不要进入,还要注意适当通风换气。
3、如供试品为盐酸盐,因考虑到在压片过程中可能出现的离子交换现象,标准规定用氯化钾(也同溴化钾一样预处理后使用)代替溴化钾进行压片,但也可比较氯化钾压片和溴化钾压片后测得的光谱,如二者没有区别,则可使用溴化钾进行压片。
4、为防止仪器受潮而影响使用寿命,红外实验室应经常保持干燥,即使仪器不用,也应每周开机至少两次,每次半天,同时开除湿机除湿。
特别是霉雨季节,需要每天开除湿机。
5、红外光谱测定常用的试样制备方法是溴化钾(KBr)压片法(药典收载品种90%以上用此法),因此为减少对测定的影响,所用KBr 应为光学试剂级,至少也要分析纯级。
使用前应适当研细(200目以下),并在120℃以上烘4小时以上后置干燥器中备用。
如发现结块,则应重新干燥。
制备好的空KBr片应透明,与空气相比,透光率应在75%以上。
6、压片法时取用的供试品量一般为1~2mg,因不可能用天平称量后加入,并且每种样品的对红外光的吸收程度不一致,故常凭经验取用。
一般要求所没得的光谱图中绝大多数吸收峰处于10%~80%透光率范围在内。
强吸收峰的透光率如太大(如大于30%),则说明取样量太少;相反,如强吸收峰为接近透光率为0%,且为平头峰,则说明取样量太多,此时均应调整取样量后重新测定。
近红外光谱的工作原理阐述
近红外光谱的工作原理阐述近红外光谱(NIR)是一种非常重要的光谱技术,可以用于材料、食品、制药和医学等领域的分析和质量控制。
本文将介绍近红外光谱的基本原理、实现方法和应用。
近红外光谱的基本原理近红外光谱是在800 nm至2500 nm波长范围内测量物质的吸收光谱的技术。
这个波长范围对应了光学中的近红外区域,即可见光谱和红外光谱之间的区域。
相比于传统的红外光谱,近红外光谱有很多优点。
它不需要样品的准备和处理,可以对样品进行非破坏性的分析,还可以在不同的状态下实时监测样品。
近红外光谱的工作原理基于分子吸收光谱。
当近红外光照射到样品上时,样品中的分子会吸收一部分光子的能量。
这些能量会使分子的振动产生改变,从而导致部分光子被散射、透射或吸收。
吸收的光子数量与分子含量的多少有关,因此可以通过比较不同样品的吸收光谱来得到它们分子组成的差异。
近红外光谱的实现方法近红外光谱的实现方法主要有两种:透射模式和反射模式。
在透射模式中,样品被置于两个特定光学材料之间,光线透过样品后到达检测器,被检测器测量。
透射模式一般用在对液体和固体的分析中。
在反射模式中,样品就位于光源和检测器之间,光线透射到样品表面后被反射回来,经过检测器测量。
反射模式适用于粉末、纤维和其他固体样品。
近红外光谱的应用近红外光谱的应用非常广泛,包括材料、食品、制药和医学等领域。
下面是几个常见的应用案例:食品近红外光谱可以用于食品成分分析和检测。
它可以检测食品中含有的各种成分,如蛋白质、脂肪、糖和水等,并且可以检测到食品的质量和成熟度。
医学近红外光谱可以用于医学诊断和生物医学研究。
它可以测量人体血液中的葡萄糖和氧气含量,也可以检测癌症细胞和其它细胞的成分。
制药近红外光谱可用于药物质量控制、成分分析和纯度检测等领域。
它可以测量药品各种成分的含量,检测药品的制备过程和纯度。
总之,近红外光谱作为一种非破坏性的分析技术,在材料科学、食品工艺学、医疗诊断和制药开发等领域被广泛应用。
近红外光谱技术原理
近红外光谱技术原理
近红外光谱技术是一种常用的非破坏性分析方法,用于物质的组成分析和质量检测。
其原理基于近红外光(波长范围为750-2500纳米)与物质相互作用的特性。
近红外光谱技术原理的核心是分析样品对不同波长的近红外光的吸收和散射情况。
当近红外光照射到样品时,样品中的分子会与光发生相互作用,导致光的能量发生改变。
这些能量改变可以通过检测光的强度和波长来获得。
虽然每种化合物与近红外光的相互作用方式各异,但是总体上可以分为两种情况:吸收和散射。
吸收是指样品吸收一部分光的能量,而散射则是指样品将光随机反射、散射。
近红外光谱技术利用了不同样品吸收和散射光谱特性的差异来分析物质的组成和相关信息。
通过建立光谱库,将已知样品的近红外光谱与其组成关联起来,可以利用光谱库中的信息来识别未知样品的组成。
在实际应用中,近红外光谱技术可以被应用于多个领域,包括农业、医学、食品安全等。
例如,在食品安全领域,可以使用近红外光谱技术来检测食品中的营养成分、食品添加剂和污染物的含量,从而确保食品的质量和安全性。
总之,近红外光谱技术利用近红外光与物质相互作用的特性,通过分析样品对不同波长光的吸收和散射来获得物质的组成和
相关信息。
这种非破坏性分析方法在许多领域中有广泛应用,并且具有快速、准确、无需样品处理等优势。
近红外光谱法原理
近红外光谱法原理
近红外光谱法是一种分析技术,通过检测和分析物质在近红外光谱范围内的吸收特性来确定样品中的成分。
该技术基于物质分子与电磁波的相互作用而产生的吸收波长和强度的变化。
近红外光谱法的原理基于分子的振动和转动。
分子在光照射下会发生不同类型的振动和转动,这些振动和转动的能量可以与入射光的能量相互作用。
近红外光谱法利用了分子振动和转动的特点,通过测量物质在近红外光谱范围内的吸收能力来确定样品中的不同成分。
在近红外光谱法中,使用近红外光源产生的特定波长的光照射到样品上,并通过检测光的透过率或反射率来获取样品的光谱信息。
通过比较待测样品与已知标准样品的光谱特征,可以确定待测样品中的不同成分的含量。
这种方法可以广泛应用于化学、制药、食品等领域,用于分析各种化合物的含量、纯度和组成。
总的来说,近红外光谱法利用了物质分子在近红外光谱范围内的吸收特性,通过测定样品的吸光度或透过率来确定样品的成分。
通过比较待测样品与标准样品的光谱信息,可以快速准确地分析物质的含量和成分。
近红外光谱操作流程
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近红外光谱(NIR)操作保养规程
近红外光谱(NIR)操作保养规程近红外光谱(NIR)是一种无损检测技术,可以用于分析物质的成分和组成。
在使用近红外光谱仪进行检测时,需要注意仪器的保养和操作规程,以确保准确的检测结果。
操作规程1. 样品处理在进行检测前,需要将样品处理好。
样品应该在室温下放置30分钟,以达到稳定温度。
如果样品是固态的,需要将其研磨成粉末,并均匀地撒在NIR检测平台上。
如果样品是液体的,需要使用透明的玻璃或石英杯,并在检测前以相同的方式清洗它们。
2. 仪器校准在进行检测前,需要对仪器进行校准。
仪器校准应该在每台检测仪器中都有一个确定的程序。
通常,它包括调整仪器的灵敏度和检测范围。
校准应该在每次使用仪器之前进行。
3. 检测操作将样品放置在检测台上,启动检测仪器,并按照仪器的操作说明进行操作。
检测的时间应该足够长,以确保准确的数据收集。
在检测过程中,仪器应该始终保持稳定的状态,以确保测试结果的可靠性。
4. 数据收集数据的收集应该在检测过程中进行。
不同的样品应该按照仪器的规定进行收集。
数据收集结束后,应该将数据记录下来,并妥善保存。
保养规程1. 清洁仪器在使用完仪器之后,应该对其进行清洁。
清洁应该涵盖所有使用过的部分。
对于NIR仪器,应该使用软布和无气喷雾器清洁仪器外壳和检测台。
不要使用有机溶剂和其他强酸或强碱溶液进行清洁。
2. 保护仪器外壳在非使用状态下,应该将检测仪器放置在干燥、清洁的地方。
如果使用过程中需要移动仪器,应该特别小心,避免碰撞、振动或摔落。
3. 更换配件检测仪器中的配件需要定期更换,以保证它们的功能正常。
一些零件需要在使用前检查其状态,例如光源、滤光片等等。
如果需要更换配件,请按照仪器的说明进行操作。
4. 管理数据库在使用仪器进行数据收集和存储时,应该对其进行适当的数据库管理。
数据应该按照采样日期、样品类型等分类,以便于后续的处理和分析。
总结使用近红外光谱(NIR)技术进行检测时,我们需要注意的不仅是操作规程,还需要注意仪器的保养。
(完整版)近红外操作规程及模型的建立与维护
I、近红外操作规程1、测定范围烟草制品中总植物碱、总糖、还原糖、总氮、K、Cl及pH值等2、检测原理在近红外光谱区产生吸收的官能团主要是含氢基团(如C-H、O-H、N-H、S-H等),近红外吸收光谱就是这些基团的基频振动的合频与倍频的吸收所产生的光谱。
近红外光谱分析由两个要素组成,一是硬件技术:即光谱仪器必须保持长时间的稳定性,二是软件技术:即使用多元校正方法计算测定结果的数学计算软件。
3、仪器使用环境3.1 外部环境A、测试时温度:18-26℃B、相对湿度:≤80%C、仪器不受阳光直射D、室内无强气流及腐蚀性气体E、仪器周围无强烈振动和强电场、强磁场的干扰3.2 内部环境A、仪器内部保持干燥,内部湿度指示窗口蓝色为干燥,粉红色为潮湿则需要更换内部干燥剂。
4、仪器的自检与维护A、使用前先预热1小时B、之后进行仪器的稳定性检查,使用Maintenance菜单下的Instrument Status检测仪器的基本状态;使用Align Instrument项进行准直;使用Instrument Check 检查仪器是否正常。
5、样品扫描Thermo Antaris型近红外仪可以对浓缩液、萃取液、涂布液以及烟草薄片进行透射扫描分析,此外还可以对烟末原料进行积分球固体采样分析。
6、关机A、关闭仪器软件B、关闭电源C、关闭近红外分析仪电源D、填写使用记录II、模型的建立与维护一个近红外定量分析的模型的建立与维护主要有以下步骤:1、定量分析问题的描述包括样品主要的组分、需要测定的组分、每一组待测组分的含量范围等。
2、选择适当的采样方法采样方法主要取决于样品的物理性质。
通常光谱格式设置为absorbance(透射)或Log(1/R)(漫反射)。
一般基片和薄片以及萃取液、浓缩液、涂布液分析采用透射分析模块;烟末原料采用积分球固体模块。
3、创建新的模型文件从TQ Analysis 软件File菜单中选择New Method,之后Save Method As 保存至指定路径。
近红外光谱的工作原理阐述 红外光谱工作原理
近红外光谱的工作原理阐述红外光谱工作原理近红外光谱紧要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的,记录的紧要是含氢基团X-H(X=C、N、O)振动的倍频和合频吸取。
不同基团(如甲基、亚甲基,苯环等)或同一基团在不同化学环境中的近红外吸取波长与强度都有明显差别;NIR光谱具有丰富的结构和构成信息,特别适适用于碳氢有机物质的构成与性质丈量。
但在NIR区域,吸取强度弱,灵敏度相对较低,吸取带较宽且重叠严重。
因此,依靠传统的建立工作曲线方法进行定量分析是特别困难的,化学计量学的进展为这一题目的解决奠定了数学基础。
其工作原理是,假如样品的构成相同,则其光谱也相同,反之亦然。
假如我们建立了光谱与待测参数之间的对应关系(称为分析模型);那么,只要测得样品的光谱,通过光谱和上述对应关系,就能很快得到所需要的质量参数数据。
分析方法包括校正和猜想两个过程:(1)在校正过程中,收集确定量有代表性的样品(一般需要80个样品以上),在丈量其光谱图的同时;依据需要使用有关标准分析方法进行丈量,得到样品的各种质量参数,称之为参考数据。
通过化学计量学对光谱进行处理,并将其与参考数据关联,这样在光谱图和其参考数据之间建立起逐一对应映射关系,通常称之为模型。
当然建立模型所使用的样本数目很有限,但通过化学计量学处理得到的模型应具有较强的普适性。
对于建立模型所使用的校正方法视样品光谱与待分析的性质关系不同而异,常用的有多元线性回回,主成分回回,偏最小二乘,人工神经网络和拓扑方法等。
明显,模型所适用的范围越宽越好,但是模型的范围大小与建立模型所使用的校正方法有关,与待测的性质数占有关,还与丈量所要求达到的分析精度范围有关。
实际应用中,建立模型都是通过化学计量学软件实现的,并且有严格的规范(如ASTM—6500标准)。
(2)在猜想过程中,首先使用近红外光谱仪测定待测样品的光谱图,通过软件自动对模型库进行检索,选择正确模型计算待测质量参数。
近红外光谱原理
近红外光谱原理答:近红外光谱(NIR)是一种重要的光谱分析技术,广泛应用于化学、材料科学、生物学和医学等领域。
本文将介绍近红外光谱的基本原理,包括物质对光的吸收和散射、分子振动和旋转、能量转移和跃迁、多重散射和反射以及化学计量学分析等方面。
1. 物质对光的吸收和散射近红外光谱是一种基于物质对光的吸收和散射的分析方法。
在近红外区域,物质的吸收主要取决于分子中电子的迁移和振动。
不同的分子结构和化学键在不同波长的近红外光下具有不同的吸收特征,因此可以通过测量物质在近红外区域的透射、反射和散射等特征来获取其化学组成和结构信息。
2. 分子振动和旋转在近红外光谱中,分子振动和旋转也是重要的光谱活性。
分子振动是指分子内部原子的振动,其频率通常在近红外区域。
这些振动的能量与近红外光的能量相匹配,因此分子在近红外光下可以吸收光能并转换为热能或其他形式的能量。
分子的旋转也具有类似的特性,不同之处在于它们涉及的是整个分子的旋转而不是内部原子的振动。
3. 能量转移和跃迁在近红外光谱中,能量转移和跃迁也是重要的过程。
这些过程通常涉及电子或原子的激发和能级跃迁,可以导致光吸收或光散射。
例如,某些物质在近红外光下可以吸收光能并转移到其他物质上,这种能量转移通常是由于不同分子或化学键之间的相互作用所致。
4. 多重散射和反射除了上述过程外,近红外光谱还受到多重散射和反射的影响。
当光线通过样品时,它可能会遇到不同的分子和化学键,导致散射和反射。
这些散射和反射会影响光线的传播方向和强度,从而影响近红外光谱的测量结果。
在某些情况下,这些效应可能会导致光谱畸变或背景干扰,需要采用适当的实验技术和数据处理方法进行校正和处理。
5. 化学计量学分析化学计量学是一种利用数学和统计学方法分析化学数据的学科。
在近红外光谱分析中,化学计量学方法可用于建立模型、预测和分析化学计量学数据。
例如,可以通过建立偏最小二乘法(PLS)模型来预测样品的性质或组成,或者利用支持向量机(SVM)等方法进行分类和鉴别。
近红外光谱分析的原理
近红外光谱分析的原理近红外光谱分析是一种常用的非破坏性分析技术,通过对样品中吸收、反射或透射近红外光的特性进行测量和分析,从而确定样品的组成、结构或性质。
它广泛应用于医药、食品、化工、环保等领域,为科学研究和工业生产提供了重要的帮助。
本文将从原理的角度介绍近红外光谱分析的基本原理和应用。
一、近红外光的特性近红外光波长范围通常定义为750到2500纳米,位于可见光和红外光之间。
它具有较强的穿透性,并且能够被许多物质所吸收。
近红外光与物质相互作用后,会引起物质中化学键的振动和分子的转动。
这些振动和转动能够产生一系列特征性吸收峰,形成物质的近红外光谱图。
每种物质的近红外光谱都是独特的,因此可以通过比对样品的光谱与已知物质的光谱库进行定性和定量分析。
二、近红外光谱仪的原理近红外光谱仪由光源、样品池、光谱分析器和数据处理软件组成。
首先,近红外光源会发出连续谱的光束,经过透射、反射或散射后进入光谱分析器。
光谱分析器会选择特定的光谱范围并分离出不同波长的光,然后通过光电探测器将光信号转化为电信号。
最后,数据处理软件会将电信号转化为光谱图,并对光谱图进行分析和解释。
三、近红外光谱分析的应用1. 成分分析:近红外光谱可以通过测量样品中特定化学键的振动频率来确定样品的成分。
例如,在药品生产中,可以使用近红外光谱分析仪来快速准确地检测药品中的活性成分和杂质。
2. 定量分析:通过建立标准曲线或建立定量模型,可以利用近红外光谱分析仪对样品中某种成分的含量进行定量分析。
例如,在食品加工中,可以使用近红外光谱分析仪对食品中的脂肪、蛋白质和糖等成分进行快速准确的测量。
3. 质量控制:近红外光谱分析可用于监测和控制工业生产过程中的样品质量。
通过对样品进行在线或离线的近红外光谱分析,可以及时发现质量变化和异常情况,并采取相应措施。
4. 物性分析:近红外光谱分析可以用于研究材料的物理和化学性质。
例如,在纺织业中,可以使用近红外光谱仪来分析纤维的质地、密度和含水量等物性参数。
近红外光谱的原理及应用 (2)
近红外光谱的原理及应用简介近红外光谱是一种非常有用的分析技术,被广泛应用于化学、生物、农业等领域。
本文将介绍近红外光谱技术的原理及其在不同领域中的应用。
近红外光谱的原理近红外光谱技术基于近红外光与物质相互作用的原理。
近红外光波段的波长范围一般为700到2500纳米,该波长范围正好处于可见光与红外光之间。
近红外光能够穿透大部分物质,因此可以用于对物质进行非破坏性的分析。
近红外光谱技术通过测量样品对近红外光的吸收和反射情况,可以获取关于样品的化学、光学和结构等信息。
样品的吸收谱可以用来鉴定和定量分析样品中的成分和组分。
近红外光谱仪通常由光源、样品系统和光谱探测器等部分组成。
近红外光谱的应用近红外光谱技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是近红外光谱在不同领域中的一些应用:化学领域1.化学成分分析:近红外光谱可以用于快速、准确地分析化学样品中的主要成分,如有机物、水溶液、金属离子等。
2.反应过程监控:近红外光谱可以实时监测化学反应过程中的物质变化,有助于控制和优化反应条件。
生物领域1.药物研发:近红外光谱可以用于药物成分、纯度和稳定性的分析,是药物研发过程中不可或缺的工具之一。
2.生物组织分析:近红外光谱可以用于研究生物组织的结构和组分,帮助诊断疾病和监测生物体的健康状况。
农业领域1.作物品质检测:近红外光谱可以用于快速检测作物的营养成分、水分含量和污染物等指标,帮助农民进行作物管理和品质控制。
2.土壤分析:近红外光谱可以用于分析土壤的理化性质,如有机质含量、土壤酸碱度和微量元素等,为土壤管理和植物生长提供参考。
其他领域1.环境监测:近红外光谱可以应用于环境中污染物的检测和监测,如水质分析、大气污染物监测等。
2.食品安全:近红外光谱可以用于食品中成分、营养价值和污染物的分析,有助于保障食品安全。
结论近红外光谱技术因其非破坏性、快速、准确等特点,被广泛应用于化学、生物、农业等领域。
研究者们不断深入探索近红外光谱技术的原理和应用,为各个领域的科学研究和工程实践提供了有力支持。
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近红外光谱技术的原理要点红外光谱操作规
程
近红外光(Near Infrared,NIR)是介于可见光(ⅥS)和中红外光(MIR)之间的电磁波,按ASTM(美国试验和材料检测协会)定义是指波长在780~2526nm范围内的电磁波,习惯上又将近红外区划分为近红外短波(780~1100nm)和近红外长波(1100~2526nm)两个区域。
近红外区域是人们早发现的非可见光区域。
近红外光谱(NIR)分析技术是分析化学领域迅猛发展的高新分析技术,越来越引起国内外分析专家的注目,在分析化学领域被誉为分析“巨人”,它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。
近红外光谱分析技术包括定性分析和定量分析,定性分析的目的是确定物质的组成与结构,而定量分析则是为了确定物质中某些组分的含量或是物质的品质属性的值。
与常用的化学分析方法不同,近红外光谱分析法是一种间接分析技术,是用统计的方法在样品待测属性值与近红外光谱数据之间建立一个关联模型(或称校正模型,Calibration Model)。
方法缺陷
近红外光谱分析方法的缺陷是:
(1)建立模型需要大量有代表性且化学值已知的样品。
这样,对小批量样品的分析用近红外就得不偿失。
(2)模型的维护也很麻烦,建立的模型并不能一劳永逸,仪器状态、样品代表性变化(如作物的新品种、产地)都会影响测定结果。
(3)模型转移问题尚未很好解决,每台仪器必须自己独立建模,模型不能通用。
(4)近红外对于样品数量比较少的分析也不适用,因为建模成本
很高,样品数量少,测试费用很高。
技术要求
近红外分析技术的一个重要特点就是技术本身的成套性,即必须同时具备三个条件:
(1)各项性能长期稳定的近红外光谱仪,是保证数据具有良好再现性的基本要求;
(2)功能齐全的化学计量学软件,是建立模型和分析的必要工具;
(3)准确并适用范围足够宽的模型。
这三个条件的有机结合起来,才能为用户真正发挥作用。
因此,在购买仪器时必须对仪器提供的模型使用性有足够的认识,特别避免个别商家为推销仪器所做的过度宣传的不良诱导,为此付出代价的厂家有之,因此,一定要对厂家提供模型与情况有详细了解。
近红外分析技术分析速度快,是因为光谱测量速度很快,计算机计算结果速度也很快的原因。
但近红外分析的效率是取决于仪器所配备的模型的数目,比如测量一张光谱图,如果仅有一个模型,只能得到一个数据,如果建立了10种数据模型,那么,仅凭测量的一张光谱,可以同时得到10种分析数据。
在定标过程中,标准样本数量的多少,直接影响分析结果的准确性。
数量太少,不足以反映被测样本群体常态分布规律,数据太多,工作量太大。
另外在选择化学分析的样本时,不仅要考虑样品成分含量和梯度,同时要考虑样本的物理、化学、生长地域、品种、生长条件及植物学特性,以提高定标效果。
使定标曲线具有广泛的应用范围,对变异范围比较大的样本可以根据特定的筛选原则,进行多个定标,以提高定标效果及检验的准确性。
一般来讲,单类纯样本由于样本性质稳定,含化学信息量相对少,因此定标相对容易,
如玉米、小麦、大豆等纯样。
混合样本样品信息复杂,在本谱区会引起多种基团谱峰的重叠,信息解析困难、定标困难,如畜牧生产中的各种全价饲料、配合饲料、浓缩饲料等。
与传统分析技术相比,近红外光谱分析技术具有诸多优点,它能在几分钟内,仅通过对被测样品完成一次近红外光谱的采集测量,即可完成其多项性能指标的测定(多可达十余项指标)。
光谱测量时不需要对分析样品进行前处理;分析过程中不消耗其它材料或破坏样品;分析重现性好、成本低。
傅里叶红外光谱仪的基本操作及注意事项
傅里叶红外光谱仪主要由红外光源、光阑、干涉仪(分束器、动镜、定镜)、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。
可以对样品进行定性和定量分析,广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。
一、基本操作:
1、打开红外光谱仪的电源开关。
2、点击电脑屏幕打开IRsolution工作站软件。
3、点击测定,使屏幕转到测定界面。
之后初始化仪器。
4、制备溴化钾空白片和样品压片。
5、将压制好的溴化钾空白片(不含样品的溴化钾空片)放入光谱仪样品仓内的样品架上。
6、点击测定按钮下的背景按钮,输入光谱名称,确认采集参比背景光谱。
7、背景谱图采集完毕后,将待测样品片放入光谱仪内,关上仓盖。
8、软件可按要求对谱图进行各种分析处理,从文件菜单中选择
打印,将谱图以不同形式打印出报告。
9、退出系统。
二、注意事项:
1、仪器一定要安装在稳定牢固的实验台上,远离振动源。
2、供试品测试完毕后应及时取出,长时间放置在样品室中会污染光学系统,引起性能下降。
样品室应保持干燥,应及时更换干燥剂。
3、所用的试剂、试样保持干燥,用完后及时放入干燥器中。
4、在工作期间,不可中途断电。
5、压片模具及液体吸收池等红外附件,使用完后应及时擦拭干净,必要时清洗,保存在干燥器中,以免锈蚀。
6、光路中有激光,开机时严禁眼睛进入光路。
7、测定完毕,要及时做好仪器使用登记记录。