什么是FT-NIR

來源：蘇州英蒔特儀器科技有限公司 2022年04月16日 09:14

什么是NIR?

近紅外光譜技術(shù)是一種使用電磁光譜中近紅外區(qū)域（800-2500nm）的分析方法。它可以測量樣品在NIR區(qū)域中不同波長處的吸光度，記錄著CH、NH或OH等分子基團基頻振動的倍頻和合頻吸收信息。因此近紅外光譜技術(shù)是化學(xué)和制藥行業(yè)以及食品、飼料和農(nóng)業(yè)中分析有機成分的。

The electromagnetic spectrum highlighting the NIR region

如何分析近紅外光譜？

近紅外光譜的譜帶重疊嚴(yán)重，譜峰較寬，很難像中紅外光譜那樣對其進(jìn)行精確的歸屬。近紅外光譜雖然相對較難解析，但存在著樣品分子和物理結(jié)構(gòu)的大量信息。這些信息可以通過現(xiàn)代多元數(shù)據(jù)處理和評估方法獲取到，以此來分析樣品組成。

Various NIR spectra and wavelength regions of the main molecular absorptions

FT-NIR的優(yōu)勢

與濕化學(xué)分析方法相比，大多數(shù)光譜分析方法是比較快速準(zhǔn)確的，但是FT-NIR光譜法還有一些其他的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢對于實驗室質(zhì)量控制和在線過程控制中的常規(guī)分析非常有幫助。 FT-NIR可以幫助您簡化實驗室和在線分析過程。它只需一次測量即可分析多種不同的參數(shù)，無需任何樣品前處理，大大節(jié)省了人力成本和相關(guān)費用。

無需樣品制備

對于實驗室中的NIR測量，只需將樣品倒入玻璃小瓶或燒杯中，因為近紅外光可以穿透玻璃。在實驗室和在線過程控制中也可使用光纖探頭進(jìn)行測量。

不均勻樣品的理想選擇

近紅外光不僅可以分析樣品表面，也可深入樣品內(nèi)部，非常適合分析不均勻樣品。此外，傅里葉變換型光譜儀（與光柵型儀器相比）可在樣品持續(xù)旋轉(zhuǎn)的過程中進(jìn)行測量，與單次靜態(tài)測量相比可分析更多的樣品量。這使結(jié)果更具代表性，準(zhǔn)確度更高。

沒有浪費，沒有化學(xué)試劑

與耗時的標(biāo)準(zhǔn)分析方法相反，近紅外分析方法無污染，無浪費。不需要使用化學(xué)試劑或氣體，因此非常經(jīng)濟實惠。

樣品檢測通量大

FT-NIR分析速度快（測量時間為10到60秒），無需樣品制備。與濕化學(xué)分析方法相比可節(jié)省大量時間。 NIR在實驗室中可測量高通量樣品，并在過程監(jiān)控中提供實時分析。

如何測量?

選擇的測量方式

光學(xué)測量主要有三種測量方式：透射，漫反射和透反射。基于這些測量方式，可以根據(jù)樣品的光學(xué)特性來選擇專用的采樣附件。

透射

當(dāng)進(jìn)行透射測量時，光線會通過聚焦光束或平行光束對準(zhǔn)樣品。一部分光被樣品吸收，剩余部分光則穿透樣品到達(dá)檢測器。這種測量模式不僅可以分析透明液體（直接透射），也可分析發(fā)生漫反射或輕微散射的樣品（漫透射），例如谷物和糊狀樣品。

透反射

透反射是透射技術(shù)的擴展應(yīng)用。當(dāng)在樣品后側(cè)放置一面鏡子時，穿透樣品的光到達(dá)鏡面后會發(fā)生反射，再次穿透樣品進(jìn)入漫反射探頭或積分球中。因此，透反射測量是透射和反射的組合。該技術(shù)對于分析乳液，凝膠和混濁液體非常有效。透反射探頭也可用于分析諸如牛奶之類的渾濁液體或監(jiān)控在線發(fā)酵過程。

漫反射

當(dāng)光線從固體表面、粉末或者顆粒樣品中反射出來，稱為漫反射。在積分球中，光線以近乎平行的寬光束入射到樣品上。從樣品中反射出來的漫反射光通過積分球內(nèi)側(cè)鍍金表面進(jìn)行多次漫反射后均勻的分布在積分球內(nèi)，使光線“均勻化”。因此，積分球非常適合分析非均勻樣品以及粉末樣品。根據(jù)樣品類型不同，光線可以穿透樣品表面相當(dāng)長的距離。例如粉末樣品，根據(jù)顆粒大小、波長和密度，大概可以穿過2-4mm的距離，因此可以對樣品中的成分進(jìn)行定量分析。

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