红外光谱 定量
红外光谱定量
红外光谱量化定量分析是一种常用的分析方法，可以用于确定化学物质的组成和结构。本文将从基本概念、原理和仪器设备、样品制备与分析方法、数据处理和应用等方面详细介绍红外光谱的定量分析方法。
一、基本概念
红外光谱是一种利用红外辐射与物质相互作用而产生的谱图。物质吸收红外辐射时，其分子内部的共振和振动状态会发生变化，这种变化会产生特定的红外光谱。红外辐射的频率范围通常在4000到400 cm-1之间，根据分子中不同的化学键和官能团存在的振动模式不同，吸收峰的位置和强度也会有所不同。
二、原理和仪器设备
红外光谱仪的核心部分是红外光源、样品室、光学系统和探测器。光源产生的红外辐射通过样品室中的样品，然后经过光学系统聚焦和分光，最后被探测器检测到。仪器通过记录吸收峰的频率和强度来获取红外光谱。
三、样品制备与分析方法
样品制备对红外光谱的准确性和重复性有着重要的影响。常见的样品制
备方法包括固体样品片的制备、液体样品的制备和气体样品的制备。其中，固体样品片可通过机械压片法、涂布法等制备；液体样品可直接放置在透明的红外吸收小皿中；气体样品可通过气相色谱连接红外光谱仪进行分析。
红外光谱的定量分析方法主要包括基准法和多重回归分析方法。基准法是通过将待测物质的红外光谱与已知浓度的标准品的红外光谱进行比较，根据吸收峰的强度差异来进行定量分析。多重回归分析方法则是通过建立标准曲线，在已知浓度的标准品上建立吸收峰与浓度之间的线性关系，进而预测待测样品的浓度。
四、数据处理和应用
红外光谱的原始数据通常是吸收率与波数之间的关系，为了得到有用的化学信息，需要进行数据处理。常见的数据处理方法包括基线校正、谱峰拟合和定量计算。基线校正是去除谱图背景中的杂散光干扰，谱峰拟合是对吸收峰进行拟合，定量计算则是根据拟合曲线对吸收峰的面积进行计算，从而得到目标化合物的浓度。
红外光谱的定量分析方法在许多领域中有着广泛的应用。例如，食品行业可以通过红外光谱定量分析法来检测食品中的添加剂和污染物；药品
行业可以利用定量分析方法来测定药物中的不同组分的含量；环境保护领域可以通过红外光谱定量分析法来监测大气中的有害气体等。
红外光谱定量分析方法是一种非常重要的定量分析手段，它具有快速、准确、无损伤样品等优点。随着红外光谱仪器的不断发展和改进，红外光谱分析方法将在更多的领域得到应用，为研究者提供更多的分析手段和技术支持。
红外光谱检测原理
红外光谱检测原理 红外光谱检测原理 概述 在化学领域，红外光谱检测是一项重要的分析检测技术。它利用物质分子在红外光谱范围内的特征振动和转动来识别和定量分析样品中的化学物质。其原理是将样品置于红外光源和探测器之间，通过照射样品后所发生的红外光谱状况得出一系列信息，用以分析样品中的化学物质成分、分子结构、状态等相关信息。 红外光谱的基本原理 红外光谱是指物质在特定波长的红外辐射下发生量子激发而产生的谱线，这些谱线所呈现的振动和转动信息可以用于判定物质的结构和成分。红外光谱的来源是红外辐射，也称为红外线，波长通常在8000至200cm^-1之间。这段区间可以根据波数描绘，波数为每秒振动，以cm^-1作单位。该波长区间涵盖了分子中振动模式的主要类型，因此足以用于分析和鉴定物质的结构和成分。 小分子分子的红外吸收谱由振动-转动谱和原子自由移动谱组成。基于布尔定理和运动求和原理，每种化学键类型都能具有一定的红外吸收频率和强度（与其振动模式有关）。C-H，O-H和N-H 都具有不同的吸收频率，根据这些频率，我们可以确定样品成分和分子结构。 红外光谱的实验流程 在进行红外光谱检测时，一般需要进行以下步骤： 1. 收集样品：从要测试的原料或者样品中获取一个可以测试的组分（例如气体或者溶液）。 2. 预处理样品：对样品进行必要的预处理。去除杂质和水分等。 3. 测试样品：使用一个红外光谱仪测试样品。 4. 分析数据：根据样品振动和转动的谱线以及吸收频率和强度等参数来确定样品成分、分子结构等信息。 红外光谱仪 1. 光源：红外光谱仪中使用红外辐射光源，如Nernst灯、热电导灯和Halogen灯等。
红外光谱仪在定量分析中的应用
红外光谱仪在定量分析中的应用 红外光谱仪用红外光谱法进行药物分析时具有多样性，可根据被测物质的性质灵活应用，而且无论是固态、液态或是气体，红外光谱法都可利用自身的技术进行分析，因此拓宽了红外光谱仪的定量分析。同时，红外光谱法不需要对样品进行繁琐的前处理过程，对样品可达到无损伤、非破坏，也大大的突出了它较其他定量方法的优越性。另外，红外光谱中的特征光谱较多，可供选择的吸收峰多，所以能方便对单一组分或是混合物进行分析。目前，随着红外自身技术和化学计量的发展，红外的定量分析方法越来越多，包括峰高法、峰面积法、谱带比值法、内标法、因子分析法、漫反射光谱法、导数光谱法、最小二乘法、偏最小二乘法、人工神经网络等。基于这些优点，红外光谱法在许多领域得到广泛应用，该文主要概述了近几年来红外光谱法气体、共聚物中定量分析的应用进展。 1 红外光谱法在气体定量分析中的应用 由于气体在中红外波段（4000——400cm -1）内有明显的吸收，且分析手段不需要采样、分离，因此中红外光谱法[1]对检测气体，尤其是多组分混合气体来说是一种简便、易行的测量方法。如周泽义[2]，郭世菊等[3]采用红外光谱技术确定了苯系物（包括甲苯、二甲苯、苯乙烯、硝基苯）中各组分的特征红外波长，采用美国热电子O M N IC Q uantPad 分析软件建立了低浓度（0——0.5×10-6）苯系物的定量分析方法和校准曲线数据库。 通过粒子群优化技术及BP 神经网络技术相结合，建立三种烃烷（甲烷、乙烷、丙烷）混合气体的红外光谱定量分析模型。该法比单纯采用BP 神经网络进行遍历优化建模所用时间降低5倍以上，模型预测精度水平相当。朱军等[5]通过红外光谱仪测量CO 和CO 2 的红外透过率光谱，采用非线性最小二乘拟合算法对测量光谱进行拟合，得出待测气体的浓度。结果表明CO 测量的相对误差小于5% ，CO 2 的测量分析相对误差小于1% 。 针对5 种（甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷）主次吸收峰严重交叠的红外混合气体定量分析问题，提出一种基于高阶累积量的特征提取方法，该方法将重叠的吸收谱线映射到彼此相互分开的四阶累积量谱空间，利用提取的特征向量，提出一种基于正则化统计学习理论的支持向量机的多维数据建模，在小样本下有效地提高了
探究近红外光谱的甲醇汽油定量检验
探究近红外光谱的甲醇汽油定量检验 探究近红外光谱的甲醇汽油定量检验 归一化： 其目的主要是为了消除激光器光强和测量距离的变化对近红外光谱图造成的影响，因此本次实验采用标准正态变换对汽油近红外光谱进行归一化处理。 3 结果与讨论 3.1 基础汽油谱图与甲醇汽油谱图的分类 观察预处理后的图谱可以发现，波长段在nm处，成品汽油与甲醇汽油存在明显区别。因此，我们可以根据谱图之间的差别对基础汽油和甲醇汽油进行分类。用PCA对波长段nm处的光谱进行处理，可明显看出，成品汽油和甲醇汽油在分类特性上存在明显的区别，易于区分。 3.2 对甲醇汽油中甲醇含量进行定量分析 要对甲醇汽油中甲醇的含量进行定量分析，就要先建立一个定量分析模型。选择已经确定好的20个甲醇汽油样本，其中甲醇的含量分别为10%、15%、20%、25%、30%，每种样本准备4个。通过计算对检验模型进行评价。 3.3 光谱波段影响定量模型 通过计算得出原始光谱的各波段长度的数据与甲醇含量之间的关系。从而可以得出如下结论： 光谱波段为nm时和甲醇含量之间有比较好的线性关系，光谱波段在1300nm之前和其线性关系比较差。有文献指出，在1410nm附近的
吸收峰是对应的醇类物质中O H键的伸缩振动，出现在1150nm和1190nm附近的吸收峰是对应甲基的C H键的二级倍频，在1360nm和1435nm处出现组合频。在nm阶段的光谱数据和甲醇的含量相关性很差，原因是此阶段包含了烃类各种官能团的吸收峰，致使吸收谱带叠加。甲醇在nm的光谱阶段内有较强的吸光度，而其他烃类的吸光度相对比较弱。因此这段光谱能够更好的反应甲醇的含量。 4 结论 本研究通过近红外光谱技术与PLS多元校正法测定甲醇汽油中甲醇的含量。结果实验表明，此技术更加有效的对甲醇汽油及其成品汽油进行了分类，而且，在对甲醇含量的定量分析中其模型可以达到更高的精确度。此项研究也为我国生物汽油的推广和即将使用的甲醇汽油的质量奠定基础。 5 甲醇汽油推广应注意的问题 甲醇汽油的物理性质： 低沸点、易挥发、有害物质，用作汽车燃料可以有效解决环境污染的问题。甲醇经过口、呼吸道和皮肤都可以使人中毒，但通过绿色植物的吸收和光化学反应都可以将甲醇进行降解，不会对环境造成不良的影响。总体来说，甲醇燃料的使用对环境有一定程度的危害，因此应在街道两旁多种植一些绿色植物，避免对城市居民构成威胁。而且，科技工作者还要继续研究尾气净化技术，与甲醇燃料一起投入市场。 6 展望 甲醇汽油的推广已成为利国利民的大事，目前大家关注的焦点问题是：
红外光谱解析方法
红外光谱解析方法 红外光谱解析是一种常用的分析方法，通过测量样品在红外辐射下吸收或散射的光谱信息，来获取样品的结构和化学成分。以下是几种常见的红外光谱解析方法： 1.峰位分析 峰位分析是最常用的红外光谱解析方法之一。它通过观察和分析红外光谱图中各个峰的位置，来推断样品中存在的基团或化学键。不同功能基团或化学键的振动频率和强度在红外光谱上表现出不同的峰位和峰型，可以根据这些特征进行定性和定量分析。 2.强度比较 强度比较是一种简单而有效的红外光谱解析方法。它通过比较不同峰的吸收峰值强度，来判断样品中不同基团或化学键的相对含量。通常情况下，吸收峰的强度与样品中相应基团或化学键的浓度成正比关系，因此可以通过计算峰的积分面积或峰高来确定各个组分的相对含量。 3.区域积分 区域积分是一种基于峰下面积的红外光谱解析方法。它通过选择特定的波数范围，在该范围内计算吸收峰的积分面积，来确定样品中某个组分的含量。这种方法常用于定量分析和比较不同样品之间的差异。 4.傅里叶变换 傅里叶变换是一种在红外光谱解析中广泛应用的数学方法。它可以将时域信号转换为频域信号，通过分析不同频率的成分来获取样品的结构和化学成分。傅里叶
变换可用于去除背景干扰、峰形修正、谱图平滑等处理，从而提高红外光谱的质量和解析度。 5.拉曼光谱 拉曼光谱是一种与红外光谱密切相关的分析技术。它通过测量样品散射的光谱信息，来研究样品的振动和转动模式。与红外光谱相比，拉曼光谱能够提供更多关于分子结构和化学键的信息，尤其对于非极性物质的分析具有重要意义。 综上所述，红外光谱解析方法包括峰位分析、强度比较、区域积分、傅里叶变换和拉曼光谱等。这些方法可以单独使用或结合起来，用于对样品进行定性和定量分析，推断其化学成分和结构特征，从而在化学、材料科学、生物医学等领域中发挥重要作用。
红外光谱分析
红外光谱分析 一．基本原理 红外吸收光谱(Infrared Absorption Spectrum，IR)是利用物质的分子吸收了红外辐射后，并由其振动或转动引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，得到分子振动能级和转动能级变化产生的振动-转动光谱，因为出现在红外区，所以称之为红外光谱。利用红外光谱进行定性、定量分析及测定分子结构的方法称为红外吸收光谱法。 当分子受到红外光的辐射，产生振动能级的跃迁，在振动时伴有偶极矩改变者就吸收红外光子，形成红外吸收光谱。若用单色的可见光照射(今采用激光，能量介于紫外光和红外光之间)，入射光被样品散射，在入射光垂直面方向测到的散射光，构成拉曼光谱。通常将红外光谱区按波长分为3个区域，即近红外区、中红外区、远红外区，如下表所示： 1. 分子振动类型 有机分子中诸原子通过各类化学键联结为一个整体，当它受到光的辐射时，发生转动和振动能级的跃迁。简单的双原子化合物如A-B 的振动方式是A 和B 两个原子沿着键的方向作节奏性伸和缩的运动，可以形象地比作连着A、B 两个球的弹簧的谐振运动。为此A-B 键伸缩振动的基频可用胡克定律推导的公式计算其近似值
式中，f 是键的振动基频，单位为cm-1；c 是光速；k 是化学键力常数，相当于胡克弹簧常数，是各种化学键的属性，代表键伸缩和张合的难易程度，与原子质量无关；m 是原子的折合质量，即 m=m1·m2/(m1+m2)。上式表明键的振动基频与力常数成正比，力常数越大，振动的频率越高。振动的基频与原子质量成反比，原子质量越轻，连接的键振动频率越高。上述是双原子化合物。多原子组成的非线型分子的振动方式就更多。含有n 个原子就得用3n 个坐标描述分子的自由度，其中3 个为转动、3 个为平动、剩下3n-6 个为振动自由度。每一种振动按理在红外光谱中都应该有其吸收峰，但是事实上只有在分子振动时有偶极矩的改变才会产生明显的吸收峰。如顺式二氯乙烯在1580 cm-1处有双键振动的强吸收峰。高度对称的化学键，如反式二氯乙烯分子中的双键，由于分子振动前后的偶极矩没有改变，此种双键在红外光谱中无吸收峰(1665 cm-1处的弱吸收峰是845cm-1和825 cm-1的合频)。由于对称双键极化度发生改变，因此在拉曼光谱中1580 cm-1 处有强吸收峰。 如3-甲基-l,2-丙二烯的红外光谱在2000～1925 cm-1处有丙二 烯基团(C= C= C)的特征峰。同样含有该基团的4-甲基-1,2-丙二烯，由于分子对称，在振动中无偶极矩变化而无此吸收峰。 3-甲基-1，2-丙二烯4-甲基-1，2-丙二烯非线型分子中各基团有两种振动：伸缩振动用符号“ν”表示；弯曲振动用符号“δ”表示。前者是沿原子间化学键的轴作节奏性伸和缩的振动。当两个化学键在同一平面内均等地同时向外或向内伸缩振动为对称伸缩振动(νs)(见下图a)。若是一个向外伸展，另一个向内收缩为不对称伸缩振动(νas )(见下图b)。在正常振动中引起键角改变的振动称弯曲振动。向内弯曲的振动为剪动(δ)(见
红外光谱 定量
红外光谱定量 红外光谱量化定量分析是一种常用的分析方法，可以用于确定化学物质的组成和结构。本文将从基本概念、原理和仪器设备、样品制备与分析方法、数据处理和应用等方面详细介绍红外光谱的定量分析方法。 一、基本概念 红外光谱是一种利用红外辐射与物质相互作用而产生的谱图。物质吸收红外辐射时，其分子内部的共振和振动状态会发生变化，这种变化会产生特定的红外光谱。红外辐射的频率范围通常在4000到400 cm-1之间，根据分子中不同的化学键和官能团存在的振动模式不同，吸收峰的位置和强度也会有所不同。 二、原理和仪器设备 红外光谱仪的核心部分是红外光源、样品室、光学系统和探测器。光源产生的红外辐射通过样品室中的样品，然后经过光学系统聚焦和分光，最后被探测器检测到。仪器通过记录吸收峰的频率和强度来获取红外光谱。 三、样品制备与分析方法 样品制备对红外光谱的准确性和重复性有着重要的影响。常见的样品制
备方法包括固体样品片的制备、液体样品的制备和气体样品的制备。其中，固体样品片可通过机械压片法、涂布法等制备；液体样品可直接放置在透明的红外吸收小皿中；气体样品可通过气相色谱连接红外光谱仪进行分析。 红外光谱的定量分析方法主要包括基准法和多重回归分析方法。基准法是通过将待测物质的红外光谱与已知浓度的标准品的红外光谱进行比较，根据吸收峰的强度差异来进行定量分析。多重回归分析方法则是通过建立标准曲线，在已知浓度的标准品上建立吸收峰与浓度之间的线性关系，进而预测待测样品的浓度。 四、数据处理和应用 红外光谱的原始数据通常是吸收率与波数之间的关系，为了得到有用的化学信息，需要进行数据处理。常见的数据处理方法包括基线校正、谱峰拟合和定量计算。基线校正是去除谱图背景中的杂散光干扰，谱峰拟合是对吸收峰进行拟合，定量计算则是根据拟合曲线对吸收峰的面积进行计算，从而得到目标化合物的浓度。 红外光谱的定量分析方法在许多领域中有着广泛的应用。例如，食品行业可以通过红外光谱定量分析法来检测食品中的添加剂和污染物；药品
近红外光谱法定量分析及其应用研究
近红外光谱法定量分析及其应用研究 近红外光谱法定量分析及其应用研究 近红外光谱法（NIRS）是一种非常重要的光谱分析技术，近年来得到了广泛的研究和应用。NIRS利用近红外光波对物质进行非破坏性的快速、准确、实时的分析，可以用于食品、医药、农业、化工等多个领域进行成分分析、药物检测、质量控制和工艺优化等研究。本文将对近红外光谱法的原理、方法及其在不同领域的应用进行综述，并重点介绍一些典型的研究案例。 近红外光谱法是基于物质分子振动引起的光谱变化进行分析的一种方法。在近红外光谱区内，物质吸收峰对应的波长范围通常在800-2500 nm之间。根据光的散射、吸收和透射等变化，可以获取物质的成分和结构信息。近红外光谱法的分析原理是基于氢键、键长、键角、晶格振动和伸缩振动等物质特性与近红外光波的相互作用。通过建立样品的近红外光谱和已知成分之间的校准模型，可以实现对未知样品成分的定量分析。 在食品领域，近红外光谱法被广泛应用于食品成分分析、质量控制和品质鉴定等方面。例如，通过样品的近红外光谱与化学分析成分相结合，可以对食品中的脂肪、蛋白质、水分、糖类等成分进行定量分析。此外，近红外光谱法还可以实时监测食品加工过程中的质量变化，提高食品加工的效率和质量。 在医药领域，近红外光谱法可用于药物质量控制、药物成分分析和药物溶出度测试等方面。例如，通过建立药物近红外光谱与其有效成分含量之间的关系，可以实现对药物含量的快速、准确的定量分析。同时，近红外光谱法还可以监测药物溶出度的变化，评估药物的释放速度和效果。
在农业领域，近红外光谱法可用于土壤分析、农产品质量评估和动物性产品检测等方面。例如，通过对土壤样品的近红外光谱进行分析，可以快速获得土壤中养分含量、酸碱度、有机质含量等信息，为农民提供科学的土壤管理建议。此外，近红外光谱法还可以对农产品的品质进行快速评估，例如果实的糖度、水分含量等。 在化工领域，近红外光谱法可用于化工产品的成分分析、反应过程监测和工艺优化等方面。例如，通过对近红外光谱与产品成分之间的关系进行建模，可以实现对化工产品的快速定量分析。此外，近红外光谱法还可以实时监测化工反应过程中物质的浓度变化，优化反应条件和提高产品质量。 综上所述，近红外光谱法是一种快速、准确、非破坏性的分析方法，具有广泛的应用前景。在食品、医药、农业、化工等领域中，通过建立近红外光谱与样品成分之间的校准模型，可以实现对成分、质量和工艺等方面的定量分析，为不同行业的研究和生产提供了有力的技术支持。随着光谱法技术的不断发展和完善，近红外光谱法在各个领域的应用将会进一步扩大和深化 综上所述，近红外光谱法作为一种快速、准确、非破坏性的分析方法，在食品、医药、农业和化工等领域具有广泛的应用前景。通过建立近红外光谱与样品成分之间的校准模型，可以实现对成分、质量和工艺等方面的定量分析，为不同行业的研究和生产提供了有力的技术支持。随着光谱法技术的不断发展和完善，近红外光谱法在各个领域的应用将会进一步扩大和深化，为实现高效、可持续的发展提供了重要的分析工具
红外傅里叶光谱仪定性与定量分析 光谱仪常见问题解决方法
红外傅里叶光谱仪定性与定量分析光谱仪常 见问题解决方法 红外傅里叶光谱仪定性与定量分析 红外傅里叶光谱仪定性分析，是日常试验分析测试常用的功能应用。从样品红外光谱可以得到样品的分子结构信息，从样品红外光谱中吸取峰的位置和强度，可以知道样品分子中可能含有的那些基团和集团数量的多少。 红外傅里叶光谱仪已知物的验证，是将待测样品的红外光谱与已知分子结构的纯洁物的标准红外光谱进行对比，从而界别待测样品是否为已知物。 已知物品验证结果无非显现三种情况，1、两张光谱图比较结果完全一致；2、两张光谱差别很大；3、待验证光谱中，除了纯洁物的吸取峰外，还显现多余的吸取峰。第三种请款说明带验证样品中含有杂质，一般工业材料中，移动电话配件，汽车配件等为了工艺的要求，添加一些添加剂，达到材料的韧性，轻度、强度、硬度等。
红外傅里叶光谱仪样品的对比，红外光谱定性分析工作中有时候不需要知道样品的成分，不需要知道样品是纯洁物还是混合物，也不需要知道样品中各个组分的百分含量，只需要知道待测试的两个样品的成分是否相同。 红外傅里叶光谱仪谱库检索假如所测试的样品是纯组分，谱库中又存在这种纯组分的光谱，检索得到的光谱匹配度确定能达到90%以上，匹配度在90%以上的光谱，基本上可以认为与样品光谱一致。当然不能以匹配度为标准，应将检索得到的光谱与样品光谱进行对比。从而确定样品中是否含有检索出来的成分。有时候检索出来的光谱匹配度70%以下，但检索结果也能与样品光谱一致。 红外光谱仪使用需要注意的事项 红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸取特性，进行一系列精密分析的仪器。手持式近红外光谱仪各项性能长期稳定，保证数据具有良好再现性；功能齐全的化学计量学软件；很好的支持建立模型和分析；精准并适用范围充分宽的模型。
药品近红外光谱通用性定量模型评价参数的选择
药品近红外光谱通用性定量模型评价参数的选择 药品近红外光谱是一种在制药行业中应用广泛的非破坏性检测技术。该技术可以快速、准确地分析药品的成分和质量，因此受到制药企业的青睐。而药品近红外光谱通用性定量模型是将药品近红外光谱数据与药品成分进行关联，建立定量模型实现快速检测、质量控制和质量评估。在建立药品近红外光谱通用性定量模型时，评价参数的选择至关重要。本文将从样本集、光谱预处理、数学算法和模型评价四个方面介绍药品近红外光谱通用性定量模型评价参数的选择。 一、样本集 选取的样本应具有代表性，能够反映全样本集的特征。样本应覆盖药品的不同成分和不同质量水平，以确保模型具有良好的质量预测能力。在选择样本时，应遵循可追溯性、可重复性、可验证性的原则，确保数据精准可靠。 二、光谱预处理 光谱预处理是药品近红外光谱通用性定量模型建立的重要步骤。光谱预处理方法的选择对模型的精度以及稳定性起着决定性作用。一般而言，光谱预处理方法包括归一化、去基线、十二平均偏差、飞行时间、导数变换等。应根据不同药品的特性，合理选择光谱预处理方法，确保模型建立的准确性和可靠性。 三、数学算法 药品近红外光谱通用性定量模型的建立离不开数学算法。在数学算法的选择方面，应考虑不同算法的优缺点以及适用范围。常用的数学算法包括最小二乘法（OLS）、局部光谱校正
（LOC）和偏最小二乘回归分析（PLS）等。选择恰当的数学算法可以提高模型的准确性和可靠性。 四、模型评价 模型评价是判定药品近红外光谱通用性定量模型是否符合预期要求的关键步骤。在模型评价中，常用的指标包括均方根误差（RMSE）、预测平方和（PRESS）和相关系数（R2）等。合理选择模型评价指标可以反映模型精度的好坏，检验模型的稳定性和可靠性。 综上所述，药品近红外光谱通用性定量模型建立时，应选取具有代表性的样本集，采用可靠有效的光谱预处理方法，选择合适的数学算法，并根据具体情况选择合适的模型评价指标，确保模型具有良好的预测能力、稳定性和可靠性，达到更好的检测效果。
红外光谱法的定性分析
红外光谱法的定性分析 红外光谱法简介 红外光谱法（IR）是一种分析物质结构的无损检测手段，其原理是通过分析物 质吸收、反射或透射红外辐射的特点，推断其结构。这种检测方法可以用于有机化学、生化学、材料科学、地球科学等领域的分析工作，是一种常见的定性和定量分析工具。 红外光谱法通常使用红外光谱仪来进行分析。光谱仪会将可见光和红外光经过 相应的光学元件后，照射到样品上，收集样品吸收、反射或透射的辐射，并将其转化成光谱图形。红外光谱图展示了样品中不同频率（波数）下，吸收或透射的光量，通过对光谱图的分析，就可以推断样品的结构。 红外光谱法的主要应用 红外光谱法通过检测样品中不同波数下的吸收和透射情况，从而推断分子的结构，其主要应用于以下几个领域： 1. 化学分析 在化学分析中，红外光谱法常常用于鉴别无机和有机物质、确定结构等方面。 鉴别无机物质时，我们可以检测样品中不同波数下的吸收情况，通过波谷或者 峰值的位置判断是否为一定的无机物质。 确定有机物质的结构时，我们可以先将不同的有机物质进行红外光谱测试，然 后通过比对其红外光谱图，推断其结构。 2. 材料科学 在材料科学中，红外光谱法可以用于分析分子中的化学键以及表面化学性质， 从而评估材料的性能。例如，在聚合物材料的分析中，我们可以通过分析材料中特有的吸收峰值，判断材料的结构和组分。 3. 药物分析 在药物分析中，红外光谱法常常用于定量和质量控制方面。可以通过样品中不 同波数下的吸收来确认药物的结构，进而进行质量控制。同时，还可以进行药物的成分鉴别，判断其是否为假药或劣质药品。 红外光谱法的优势 红外光谱法作为一种无损检测手段，具有如下几个优势：
红外光谱的定量分析
红外光谱的定量分析 红外光谱法在分析和另一应用是对混合物中各组分进行定量分析。红外光谱定量分析是借助于对比吸收峰强度来进行的，只要混合物中的各组分能有一个持征的，不受其他组分干扰的吸收峰存在即可。原则上液体、圆体和气体样品都对应用红外光谱法作定量分析：1．定量分析原理 红外定量分析的原理和可见紫外光谱的定量分析一样，也是基于比耳-朗勃特（Beer-Lambert)定律。 Beer定律可写成：A=abc 式和A为吸光度(absorbance)，也可称光密度(optical density)，它没有单位。系数a称作吸收系数(absorptivity)，也称作消光系数(extinction coeffieient)，是物质在单位浓度和单位厚度下的吸光度，不同物质有不同的吸收系数a值。且同一物质的不同谱带其a值也不相同，即a值是与被测物质及所选波数相关的一个系数。因此在测定或描述吸收系数时，必然要注意它的波数位置。当浓度c选用mol·L-1为单位，槽厚b以厘米为单位时，则a值的单位为：L·cn-1·mol-1，称为摩尔吸收系数，并常常利用ε表示。吸收系数是物质具有的特定数值，文献中的数值理应可以通用。可是，由于所用仪器的精度和操作条件的不同，所得数值常有不同，因此在实际工作中，为保证分析的准确度，所用吸收系数还得借助纯物质重新测定。 在定量分析中须注意下面两点： 1)吸光度和透过率是不同的两个概念、透过率和样品浓度没有正比关系，但吸光度与浓度成正比。 2)吸光度的另一宝贵性使它具有加和性。若二元和多元混合物的各组分在某波数处都有吸收，则在该波数处的总吸光度等于各级分吸光度的算术和：可是样品在该波数处的总透过率并不等于各组分透过率的和； 2．定量分析方式的介绍 红外光谱定量方式主要有测定谱带强度和测量谱带面积购两种。另外也有采用谱带的一阶导数和二阶导数的计算方式，这种方式能准确地测量重叠的谱带，乃至包括强峰斜坡上的肩峰。 红外光谱定量分忻可以采用的方沦很多，下面咱们介绍几种常常利用的测定方式。 (1)直接计算法 这种方式适用于组分简单、特征吸收带不重叠、且浓度与吸收度呈线性关系的样品。
近红外光谱混合模型定量分析不同物理状态样品的研究
近红外光谱混合模型定量分析不同物理状态样品的研究 摘要近红外光谱〔NIR〕以漫反射模式对非均质样本进行测量时，由于其光谱散射和吸收系数差异较大，建立的校正模型准确性和稳健性较低，因此，本研究提出了一种基于均质样本和模型转移方法建立混合模型的策略，解决非均质样本近红外光谱检测的问题。以烟叶样本为研究对象，分别建立了基于henk专利算法〔henk′s〕、分段直接标准化〔PD〕和基于典型相关分析的模型转移算法〔CCCA〕的烟粉+烟丝、烟粉+烟片混合模型，用于烟丝和烟片样本中烟碱含量的预测。结果说明，混合模型对烟丝和烟片样本的预测均方误差〔RMEP〕较直接建模分别降低了139%和273%，预测结果有一定的改善，稳健性提高，3种方法中CCCA 表现最优。因此，采用近红外光谱均质模型和模型转移方法建立的混合模型对非均质样本的测定具有可行性，有利于在线近红外光谱分析技术的开展，可为近红外光谱模型的共享提供参考。关键词校正模型；均质样本；不同物理状态；模型转移；混合模型1引言近红外光谱〔NIR〕技术是一种简单、快速、无损的分析方法，已广泛应用于石油、化工、烟草、食品、医药等领域＼[1～5＼]。漫反射测量是NIR最常用的测量模式，样本状态对测量过程的影响较大。研究说明，非均匀样本的物理状态将会导致光谱散射及吸收系数的变化，从而可能降低模型的准确性和鲁棒性＼[6，7＼]。因此，NIR校正模型多建立在粉末或均质样本的根底上。而在许多应用中，如在线生产、质量控制、原位分析等＼[8～10＼]，样品都是非均匀状态的，所以为了保证模型长期的可靠性和准确性，可采用模型转移和混合建模的策略修正样品状态变化造成的影响。目前，研究样品不同物理状态模型转移的文献较少＼[11，12＼]，主要集中于采用单一均质模型预测非均质样本，没有考虑模型包容性的问题。鉴于此，本研究以烟叶为研究对象，进行了烟片、烟丝和烟粉3种物理状态样品之间的模型转移和混合建模研究，采用模型转移方法与混合建模技术相结合的方式建立了基于均质烟粉模型的混合模型，增强了模型的包容性，并成功应用于非均匀烟丝样本和烟片样本中烟碱含量的预测。通过样本不同物理状态间的模型共享研究，以期能提高模型的利用效率，为在线分析、实时检测等提供技术参考。2实验局部21实验材料烟叶样本收集自云南省腾冲县，选取大小、形状较一致的完整烟叶样本85个。烟碱含量根据?YC/1602021烟草及烟草制品总植物碱的测定?行业标准＼[11＼]使用PULE3000连续流动注射分析仪〔意大利ystea公司〕进行测定。22光谱采集及样本划分选用ipecBW004光栅扫描型近红外光谱仪〔美国B&WekOptoElectronics公司〕进行光谱采集，采用仪器自带的标准漫反射探头垂直紧贴样品进行测量，光谱采集范围为5881～11111cmymbolm@@1，平均分辨率为35nm，扫描次数为32次。进行光谱采集前，先对烟叶进行手工撕叶处理去除烟梗，然后将烟叶剪成500～800mm2的烟片，用于光谱采集；将烟片用微型切丝机制成宽1mm的烟丝，待烟丝样测量完毕后将其用旋风粉碎机粉碎，并过60目筛，得到烟叶的粉末状样，烟片、烟丝和烟粉样品均测量6次取平均值，3种不同物理形态的烟叶样品在光谱采集前均置于相对湿度16%、温度25℃的恒温恒湿箱中平衡含水率48h，所有的光谱采集操作均在室温25℃下进行。利用Kennardtone法＼[14＼]对光谱数据进行样本划分：65个样本作为训练集，20个样本作为测试集，由于一般标样都取自训练集，故使用Kennardtone方法从训练集中选择15个样本作为备选标样集。23模型转移方法模型转移＼[15＼]是指通过数学方法建立源机光谱与目标机光谱之间的函数关系，由确定的函数关系对光谱或预测结果进行转换，实现模型的共享和有
红外吸收光谱定性和定量
红外吸收光谱定性和定量 红外吸收光谱法(infrared absorption spectroscopy，IR)是利用物质分子对红外光的吸收及产生的红外吸收光谱来鉴别分子的组成和结构或定量的方法。当以连续波长的红外光为光源照射样品，引起分子振动能级之间跃迁，所生的分子振动光谱，称红外吸收光谱。在引起分子振动能级跃迁的同时不可避免的要引起分子转动能级之间的跃迁，故红外吸收光谱又称振-转光谱。 早在19世纪初人们通过实验证实了红外光的存在，二十世纪初人们进一步系统地了解了不同官能团具有不同红外吸收频率这一事实，1950年以后出现了自动记录式红外分光光度计。随着量子力学和计算机科学的迅速发展，1970年以后出现了傅立叶变换型红外光谱仪。红外测定技术如全反射红外、显微红外、光声光谱以及色谱-红外联用等也不断发展和完善，使红外光谱法得到广泛应用。 IR主要用于分子结构的基础研究以及化学组成的分析，其中应用最广泛的是中红外光区有机化合物的结构鉴定。由于每种化合物均有红外吸收，而且任何气态、液态、固态样品均可进行红外吸收光谱测定，因此红外光谱是有机化合物结构解析的重要手段之一。近年来，红外光谱的定量分析应用也有不少报导，主要是近红外和远红外光区的应用。如，近红外光区用于含有与C，H，O等原子相连基团化合物的定量；远红外光区用于无机化合物的定量等。本章主要讨论中红外吸收光谱法。 红外光区的划分及主要应用
红外光谱在可见光区和微波光区之间，其波数范围约为12 800~10 cm-1（0.75~1 000 μm）。根据仪器及应用不同，习惯上又将红外光区分为三个区：近红外光区；中红外光区；远红外光区。每一个光区的大致范围及主要应用如表4.1所示。 4.1.1.1近红外光区 它处于可见光区到中红外光区之间。因为该光区的吸收带主要是由低能电子跃迁、含氢原子团（如O—H、N—H、C—H）伸缩振动的倍频及组合频吸收产生，摩尔吸收系数较低，检测限大约为0.1%。近红外辐射最重要的用途是对某些物质进行例行的定量分析。基于O —H伸缩振动的第一泛音吸收带出现在7 100 cm-1（1.4 μm），可以测定各种试样中的水，如：甘油、肼、有机膜及发烟硝酸等，可以定量测定酚、醇、有机酸等。基于羰基伸缩振动的第一泛音吸收带出现在3 300~3 600 cm-1（2.8~3.0 μm），可以测定酯、酮和羧酸。它的测量准确度及精密度与紫外、可见吸收光谱相当。另外，基于漫反射测定未处理的固体和液体试样，或者通过吸收测定气体试样。