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三分鐘了解分析“巨人”——近紅外光譜技術!

來源:無錫迅杰光遠科技有限公司   2023年05月11日 09:55  

近紅外光譜(NIR)分析技術是分析化學領域迅猛發(fā)展的高新分析技術,在分析化學領域被譽為分析“巨人”,它的出現(xiàn)可以說帶來了又一次分析技術的革命。

近紅外技術在上世紀八十年代開始進入我國,在一些國內科研機構和儀器廠家的不懈努力下,各行各業(yè)都開始逐漸出現(xiàn)國產(chǎn)近紅外儀器的身影。即便如此,許多人對這項新技術仍然很陌生,下面就跟隨迅杰一起了解一下這項新技術吧!

 

01 什么是近紅外技術?

 

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

近紅外光(Near Infrared,NIR)是介于可見光(ⅥS)和中紅外光(MIR)之間的電磁波,按ASTM(美國試驗和材料檢測協(xié)會)定義是指波長在780~2526nm范圍內的電磁波,習慣上又將近紅外區(qū)劃分為近紅外短波(780~1100nm)和近紅外長波(1100~2526nm)兩個區(qū)域。

圖片1 

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

由于不同的有機物含有不同的基團,不同的基團有不同的能級,不同的基團和同一基團在不同物理化學環(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,頻率相同的光線和基團將發(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頻率不相同,該頻率的紅外光就不會被吸收。

圖片2 

因此,選用連續(xù)改變頻率的近紅外光照射某樣品時,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會變弱,透射出來的紅外光線就攜帶有機物組分和結構的信息。

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。


02 近紅外技術有什么特點?

 

1、快速

•  多數(shù)精確測量在1-2min內完成

•  在線條件下最快可實現(xiàn)實時檢測

 

2、無損

•  無需預處理,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、多組分同時分析

•  分析效率高,測量一次光譜對應多個指標模型,可輸出多項結果

•  多組性質同時測定、同時輸出

 

03 近紅外技術可以應用在哪些行業(yè)

 

各種糧食、 豆類、 豆科植物、 豌豆、 扁豆在麻布背景上勺 (1) 

糧油行業(yè):從收購到倉儲環(huán)節(jié),近紅外分析技術能科學評估小麥、高粱、大米、大豆、玉米、油菜籽、山茶籽等糧食作物的品質,實現(xiàn)公平貿易、按質論價。

 

 

巨大的工業(yè)坦克 

化工行業(yè):近紅外在線分析技術可以解決工藝過程不清晰的隱性問題,滿足化工企業(yè)的需求,將工況管理、管道和反應釜內部隱形運行等場景可視化,及時獲取反應過程的關鍵參量,幫助企業(yè)實現(xiàn)高效、安全生產(chǎn)。

 

圖片1 

食品行業(yè):可以實現(xiàn)產(chǎn)品關鍵工藝環(huán)節(jié)中食品質量的實時動態(tài)監(jiān)測,從而降低生產(chǎn)過程中質量參數(shù)的波動,穩(wěn)定食品質量。

 

 

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發(fā)酵行業(yè):近紅外在線分析技術可以實現(xiàn)對整個發(fā)酵流程的檢測控制,為掌握生產(chǎn)條件運行狀態(tài)、確定合理工藝參數(shù),提高轉化率起到指導性作用。

 

 

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水果行業(yè):可對大中型水果進行無損分析,實時檢測水果糖度、酸度、水分、病變等內部關鍵指標,推動水果優(yōu)質優(yōu)價,實現(xiàn)種植效益提高。

 

家禽生產(chǎn)的養(yǎng)雞場里 

飼料行業(yè):近紅外分析技術可以實現(xiàn)對飼料生產(chǎn)流程的檢測控制,在不同的飼料加工工藝監(jiān)控點進行實時檢測,并為飼料配方設計提供理論依據(jù)。

 

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煙草行業(yè):可以在不破壞煙葉樣品的前提下,實現(xiàn)對煙葉復烤線煙草常規(guī)六項的含量檢測,從而幫助工作人員及時獲知煙葉質量,在穩(wěn)定煙草產(chǎn)品品質的同時也可以為卷煙企業(yè)煙葉配方提供數(shù)據(jù)基礎。

 

公司大門(1) 

由此可見,近紅外分析技術作為一項快速無損的技術,除了可以幫助糧油行業(yè)按質論價,還可以在各行各業(yè)的工業(yè)化流程中都可以發(fā)揮巨大的作用。

作為省級專精特新企業(yè),迅杰光遠深耕近紅外領域,取得了許多驕人成績。

除了可以提供性能穩(wěn)定的近紅外光譜儀,我們還可以為企業(yè)提供一整套在線解決方案,幫助企業(yè)加速實現(xiàn)智能化、數(shù)字化轉型升級,實現(xiàn)高質量發(fā)展。

未來征程,迅杰光遠會以近紅外技術在國內的普及為己任,繼續(xù)砥礪深耕,以不遺余力的創(chuàng)新精神不斷突破近紅外技術邊界。

 


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