近紅外光譜（NIR）分析技術(shù)是分析化學(xué)領(lǐng)域迅猛發(fā)展的高新分析技術(shù)，在分析化學(xué)領(lǐng)域被譽(yù)為分析“巨人”，它的出現(xiàn)可以說帶來了又一次分析技術(shù)的**。

什么是近紅外技術(shù)？

簡而言之，近紅外光譜技術(shù)是通過研究近紅外光對含氫基團(tuán)X－H（X=C、N、O）振動(dòng)的倍頻和合頻吸收，從而分析有機(jī)物組分和結(jié)構(gòu)的信息、確定組分含量的一項(xiàng)技術(shù)。

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，按ASTM（美國試驗(yàn)和材料檢測協(xié)會(huì)）定義是指波長在780～2526nm范圍內(nèi)的電磁波，習(xí)慣上又將近紅外區(qū)劃分為近紅外短波（780~1100nm）和近紅外長波（1100~2526nm）兩個(gè)區(qū)域。

近紅外光主要是對含氫基團(tuán)X－H（X=C、N、O）振動(dòng)的倍頻和合頻吸收，其中包含了大多數(shù)類型有機(jī)化合物的組成和分子結(jié)構(gòu)的信息。

由于不同的有機(jī)物含有不同的基團(tuán)，不同的基團(tuán)有不同的能級，不同的基團(tuán)和同一基團(tuán)在不同物理化學(xué)環(huán)境中對近紅外光的吸收波長都有明顯差別，且吸收系數(shù)小，發(fā)熱少，因此近紅外光譜可作為獲取信息的一種有效的載體。

近紅外光照射時(shí)，頻率相同的光線和基團(tuán)將發(fā)生共振現(xiàn)象，光的能量通過分子偶極矩的變化傳遞給分子；而近紅外光的頻率和樣品的振動(dòng)頻率不相同，該頻率的紅外光就不會(huì)被吸收。

因此，選用連續(xù)改變頻率的近紅外光照射某樣品時(shí)，由于試樣對不同頻率近紅外光的選擇性吸收，通過試樣后的近紅外光線在某些波長范圍內(nèi)會(huì)變?nèi)?，透射出來的紅外光線就攜帶有機(jī)物組分和結(jié)構(gòu)的信息。

通過檢測器分析透射或反射光線的光密度，就可以確定該組分的含量。

近紅外技術(shù)有什么特點(diǎn)？

1、快速

?多數(shù)精確測量在1-2min內(nèi)完成

?在線條件下*快可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測

2、無損

?無需預(yù)處理，不破壞樣品

?光源安全，不傷害待測樣品

3、綠色環(huán)保

?無需消耗任何化學(xué)試劑

?不產(chǎn)生廢氣、廢液等污染物，綠色環(huán)保，更符合企業(yè)可持續(xù)發(fā)展理念

4、多組分同時(shí)分析

?分析效率高，測量一次光譜對應(yīng)多個(gè)指標(biāo)模型，可輸出多項(xiàng)結(jié)果

?多組性質(zhì)同時(shí)測定、同時(shí)輸出

近紅外技術(shù)可以應(yīng)用在哪些行業(yè)農(nóng)業(yè)與食品工業(yè)

1、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測：

如種子或作物的質(zhì)量檢查，水分、蛋白含量及小麥硬度的測定。

飼料分析：油脂、氨基酸、糖分、灰粉等含量的測定。

食品分析：肉、魚、蛋、奶及奶制品等食品中脂肪酸、蛋白、氨基酸等的含量分析，用于評定食品品質(zhì)。

水果及蔬菜糖分分析：如蘋果、梨中糖的分析。

啤酒生產(chǎn)監(jiān)控：在線監(jiān)測發(fā)酵過程中的酒精及糖分含量。

2、制藥工業(yè)：

藥物成分分析：利用近紅外光譜技術(shù)，無需萃取，直接以溶液形式進(jìn)行藥物成分分析。

生產(chǎn)過程控制：通過近紅外光譜技術(shù)實(shí)現(xiàn)藥物生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制。

3、石油化工與基本有機(jī)化工：

油品分析：測定汽油的辛烷值，嘗試測定汽油族組成。

石油煉制：近紅外光譜技術(shù)已涉及石油加工的各個(gè)環(huán)節(jié)，為石化工業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。

4、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：

生物組織表征：用于研究皮膚組織的水分、蛋白和脂肪。

疾病檢查：如乳腺*的檢查。

血液分析：血紅蛋白、血糖及其他成分的測定及臨床研究。

5、環(huán)境監(jiān)測：

土壤監(jiān)測：監(jiān)測可耕土壤中的物理和化學(xué)變化。

水質(zhì)監(jiān)測：檢測水體中的有機(jī)物含量：有機(jī)物是水體污染的主要原因之一，近紅外技術(shù)可以檢測水體中的有機(jī)物含量，幫助了解水體的污染程度。

大氣監(jiān)測：監(jiān)測大氣中的各種有害氣體：近紅外技術(shù)可以檢測空氣中的各種有害氣體，例如二氧化碳、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物和臭氧等。

6、紡織工業(yè)：

堿纖維素：如含堿、甲纖含量的測定。

黏膠：含堿、含硫、甲纖含量的測定。

近紅外光譜技術(shù)之所以能在這些行業(yè)中廣泛應(yīng)用，是因?yàn)樗哂蟹治鏊俣瓤欤ㄍǔＴ?分鐘內(nèi)）、樣品無需預(yù)處理、操作簡單、無浪費(fèi)無污染、一次測試可測定多種成分和指標(biāo)、精密度高、統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確度高、可透過包裝材料測定以及在工業(yè)上可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)。

總之，近紅外技術(shù)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢，在多個(gè)行業(yè)中發(fā)揮著重要作用，并隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其應(yīng)用領(lǐng)域還將進(jìn)一步拓展。