應(yīng)用超廣的近紅外光譜儀已經(jīng)64歲了

近紅外光譜儀（Near Infrared Spectrum Instrument，NIRS）是介于可見(jiàn)光（Vis）和中紅外（MIR）之間的電磁輻射波，美國(guó)材料檢測(cè)協(xié)會(huì)（ASTM）將近紅外光譜區(qū)定義為780-2526nm的區(qū)域，是人們?cè)谖展庾V中發(fā)現(xiàn)的個(gè)非可見(jiàn)光區(qū)。近紅外光譜區(qū)與有機(jī)分子中含氫基團(tuán)（O-H、N-H、C-H）振動(dòng)的合頻和各級(jí)倍頻的吸收區(qū)一致，通過(guò)掃描樣品的近紅外光譜，可以得到樣品中有機(jī)分子含氫基團(tuán)的特征信息，而且利用近紅外光譜技術(shù)分析樣品具有方便、快速、、準(zhǔn)確和成本較低，不破壞樣品，不消耗化學(xué)試劑，不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)受到越來(lái)越多人的青睞。

近紅外光譜儀的分類

近紅外光譜儀器從分光系統(tǒng)可分為：固定波長(zhǎng)濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換、聲光可調(diào)濾光器四種類型。

濾光片型主要作分析儀器，如糧食水分測(cè)定儀。由于濾光片數(shù)量有限，很難分析復(fù)雜體系的樣品。

光柵掃描式具有較高的信噪比和分辨率。由于儀器中的可動(dòng)部件（如光柵軸）在連續(xù)高強(qiáng)度的運(yùn)行中可能存在磨損問(wèn)題，從而影響光譜采集的可靠性，不太適合于在線分析。

傅立葉變換近紅外光譜儀是具有較高的分辨率和掃描速度，這類儀器的弱點(diǎn)同樣是干涉儀中存在移動(dòng)性部件，且需要較嚴(yán)格的工作環(huán)境。

聲光可調(diào)濾光器是采用雙折射晶體，通過(guò)改變射頻頻率來(lái)調(diào)節(jié)掃描的波長(zhǎng)，整個(gè)儀器系統(tǒng)無(wú)移動(dòng)部件，掃描速度快。但這類儀器的分辨率相對(duì)較弱，價(jià)格也較高。

隨著陣列檢測(cè)器件生產(chǎn)技術(shù)的日趨成熟，采用固定光路、光柵分光、陣列檢測(cè)器構(gòu)成的NIR儀器，以其性能穩(wěn)定、掃描速度快、分辨率高、信噪比高以及性能價(jià)格比好等特點(diǎn)正越來(lái)越引起人們的重視。在與固定光路相匹配的陣列檢測(cè)器中，常用的有電荷耦合器件（CCD）和二極管陣列（PDA）兩種類型，其中CCD多用于近紅外短波區(qū)域的光譜儀，PDA檢測(cè)器則用于長(zhǎng)波近紅外區(qū)域。

近紅外光譜儀的應(yīng)用非常廣泛，可應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

石油煉制 密度，實(shí)沸點(diǎn)蒸餾，濁點(diǎn)，油氣比；油砂中瀝青含量

烷類組成，水分，總熱含量

成品 辛烷值 （RON、 MON）， 密度， 芳烴， 烯烴， 苯含量， MTBE，

乙醇含量催化裂化 辛烷值（RON、MON），PIONA（直鏈烷烴、異構(gòu)烷烴，

芳烴，環(huán)烷烴和烯烴），餾程

重整 辛烷值（RON、MON），芳烴碳數(shù)分布，餾程

裂解 辛烷值（RON、MON），二烯、二異構(gòu)體含量

POINA，密度，分子量，餾程，乙烯的潛收率，結(jié)焦指數(shù)

柴油 十六烷值，密度，折光指數(shù)，凝點(diǎn)，閃點(diǎn)，餾程，芳烴組成（單環(huán)、雙環(huán)和多環(huán)）

航煤 冰點(diǎn)，芳烴，餾程

潤(rùn)滑油 族組成，基礎(chǔ)油粘度指數(shù)，粘度，添加劑

重油 API 度，渣油中 SARA 族組成；瀝青中蠟含量

高分子 原料 純度，水分，羥基含量等

加工過(guò)程 聚合度，動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)性質(zhì)測(cè)定，添加劑含量

產(chǎn)品 共混、共聚物的組成，分子量，密度，熔融指數(shù)，等規(guī)度，殘余單體、溶劑，添加劑含量，粒度分布，力學(xué)性能，回收廢塑料類別鑒定等

制藥 原料 的主要活性成分，結(jié)晶狀態(tài)、粒徑、旋光性和密度，鑒別中藥材的真?zhèn)?、產(chǎn)地和品質(zhì)分級(jí)