勵志

勵志人生知識庫

什麼是近紅外光譜

電磁輻射波

近紅外光譜(Near Infrared Spectrum,NIR)是一種電磁輻射波,其波長範圍根據美國材料檢測協會ASTM)的定義,介於780至2526納米之間。這個區域位於可見光(Vis)和中紅外(MIR)之間,因此近紅外光譜包含了有機分子中含氫基團(如O-H、N-H、C-H)振動的合頻和各級倍頻的吸收區。通過掃描樣品的近紅外光譜,可以得到樣品中有機分子含氫基團的特徵信息。

近紅外光譜技術具有多種優點,包括分析方便、快速、高效、準確,成本較低,不破壞樣品,不消耗化學試劑,且不污染環境。這些特點使得近紅外光譜技術在食品、醫藥、化工、農業等行業得到了廣泛應用。

近紅外光譜區可以分爲兩個子區域:近紅外短波(780至1100納米)和近紅外長波(1100至2526納米)。這種光譜主要是由於分子振動的非諧振性導致的,記錄的主要是含氫基團X-H(X=C、N、O)振動的倍頻和合頻吸收。不同基團或同一基團在不同化學環境中的近紅外吸收波長與強度都有明顯差別,因此NIR光譜具有豐富的結構和組成信息,非常適合用於碳氫有機物質的組成與性質測量。

儘管近紅外光譜區域的光譜吸收帶存在嚴重重疊性和不連續性,使得物質近紅外光譜中的與成份含量相關的信息難以直接提取,但化學計量學的發展爲解決這一問題提供了數學基礎,使得近紅外光譜技術得以快速發展和應用。