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三分钟了解分析“巨人”——近红外光谱技术!

更新时间:2023-05-11      点击次数:589

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,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。

近红外技术在上世纪八十年代开始进入我国,在一些国内科研机构和仪器厂家的不懈努力下,各行各业都开始逐渐出现国产近红外仪器的身影。即便如此,许多人对这项新技术仍然很陌生,下面就跟随迅杰一起了解一下这项新技术吧!

 

01 什么是近红外技术?

 

简而言之,近红外光谱技术是通过研究近红外光对含氢基团X-H(X=C、N、O)振动的倍频和合频吸收,从而分析有机物组分和结构的信息、确定组分含量的一项技术。

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。

图片1 

近红外光主要是对含氢基团X-H(X=C、N、O)振动的倍频和合频吸收,其中包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。

由于不同的有机物含有不同的基团,不同的基团有不同的能级,不同的基团和同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别,且吸收系数小,发热少,因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。

近红外光照射时,频率相同的光线和基团将发生共振现象,光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子;而近红外光的频率和样品的振动频率不相同,该频率的红外光就不会被吸收。

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因此,选用连续改变频率的近红外光照射某样品时,由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收,通过试样后的近红外光线在某些波长范围内会变弱,透射出来的红外光线就携带有机物组分和结构的信息。

通过检测器分析透射或反射光线的光密度,就可以确定该组分的含量。


02 近红外技术有什么特点?

 

1、快速

•  多数精确测量在1-2min内完成

•  在线条件下最快可实现实时检测

 

2、无损

•  无需预处理,不破坏样品

•  光源安全,不伤害待测样品

 

3、绿色环保

•  无需消耗任何化学试剂

•  不产生废气、废液等污染物,绿色环保,更符合企业可持续发展理念

 

4、多组分同时分析

•  分析效率高,测量一次光谱对应多个指标模型,可输出多项结果

•  多组性质同时测定、同时输出

 

03 近红外技术可以应用在哪些行业

 

各种粮食、 豆类、 豆科植物、 豌豆、 扁豆在麻布背景上勺 (1) 

粮油行业:从收购到仓储环节,近红外分析技术能科学评估小麦、高粱、大米、大豆、玉米、油菜籽、山茶籽等粮食作物的品质,实现公平贸易、按质论价。

 

 

巨大的工业坦克 

化工行业:近红外在线分析技术可以解决工艺过程不清晰的隐性问题,满足化工企业的需求,将工况管理、管道和反应釜内部隐形运行等场景可视化,及时获取反应过程的关键参量,帮助企业实现高效、安全生产。

 

图片1 

食品行业:可以实现产品关键工艺环节中食品质量的实时动态监测,从而降低生产过程中质量参数的波动,稳定食品质量。

 

 

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发酵行业:近红外在线分析技术可以实现对整个发酵流程的检测控制,为掌握生产条件运行状态、确定合理工艺参数,提高转化率起到指导性作用。

 

 

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水果行业:可对大中型水果进行无损分析,实时检测水果糖度、酸度、水分、病变等内部关键指标,推动水果优质优价,实现种植效益提高。

 

家禽生产的养鸡场里 

饲料行业:近红外分析技术可以实现对饲料生产流程的检测控制,在不同的饲料加工工艺监控点进行实时检测,并为饲料配方设计提供理论依据。

 

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烟草行业:可以在不破坏烟叶样品的前提下,实现对烟叶复烤线烟草常规六项的含量检测,从而帮助工作人员及时获知烟叶质量,在稳定烟草产品品质的同时也可以为卷烟企业烟叶配方提供数据基础。

 

公司大门(1) 

由此可见,近红外分析技术作为一项快速无损的技术,除了可以帮助粮油行业按质论价,还可以在各行各业的工业化流程中都可以发挥巨大的作用。

作为省级专精特新企业,迅杰光远深耕近红外领域,取得了许多骄人成绩。

除了可以提供性能稳定的近红外光谱仪,我们还可以为企业提供一整套在线解决方案,帮助企业加速实现智能化、数字化转型升级,实现高质量发展。

未来征程,迅杰光远会以近红外技术在国内的普及为己任,继续砥砺深耕,以不遗余力的创新精神不断突破近红外技术边界。

 


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