用红外光谱鉴定塑料成分
聚乙烯的红外吸收光谱测绘
姓名：杨力生班级：化学生物学2012级1班学号：20122994
摘要：本实验采用红外光谱对塑料成分进行了定性分析，旨在掌握红外分光光度的工作原理及其使用方法。本实验测得该塑料成分为聚乙烯。
关键词：塑料，红外光谱
Abstract:The experiment using infrared spectroscopy carried out a qualitative analysis of plastic components , Seeks to grasp the working principle of infrared spectrophotometric methods of use thereof. This experiment measured the plastic component is polyethylene.
Keywords:plastic，Infrared Spectroscopy
塑料种类繁多，不同塑料有不同的性质和用途，鉴定塑料制品中的材料成分对生产和科研都有重要意义。通常人们从塑料的物理性质进行判断，比如常见塑料中，PE、PP的密度比水小，PVC燃烧时有刺激性气味，PS为透明材料，而ABS不透明等，但这都是大致的判断，要想弄清塑料的确切成分，还需依靠精确的分析方法，光谱分析就是其最重要的分析方法之一。
红外光谱分析是鉴定有机物成分的重要分析方法，其基本原理是：将红外光照射在被检材料上，通过检测材料吸收（或透过）光的强弱来判断有机物的分子结构。由于不同的物质具有不同的分子结构，其吸收不同的能量而产生相应的红外吸收光谱，因此用仪器测绘试样的红外吸收光谱，然后根据各种物质的红外特征吸收峰位置、数目、相对强度和形状（峰宽）等参数，就可推断试样中存在哪些基团，并确定其分子结构，这就是红外光谱的定性和结构分析的依据；同一物质不同浓度时，在同一吸收峰位置具有不同的吸收峰强度，在一定条件下物质浓度与特征吸收峰强度成正比关系，这就是红外光谱的定量分析依据。在红外光谱分析中，2.5~15μm（4 000~667cm-1）的中红外区域是应用最广泛的光谱区。其中2.5~7.5μm（4 000~1 333cm-1）称为特征谱带区，因为羟基、胺基、甲基、亚甲基、各类羰基和羧酸盐基等官能团的特征吸收峰都出现在该区域，所以又称其为官能团区，如果待测化合物在某些官能团应出峰的位置无吸收，则说明该化合物不含这些官能团。7.5~15μm（1 333~667cm-1）称为指纹区，其特性比特征谱带区差些，该区域的吸收特点是振动频率相差不大，振动的耦合作用较强，易受
邻近基团的影响，同时吸收峰数目较多，大部分吸收峰不容易找到归属，犹如人的指纹，因此，指纹区的谱图不易解析。但当物质分子结构有细微变化时，就会引起其光谱明显变化，在鉴定物质分子的官能团时，指纹区的一些吸收峰常用作旁证，这在结构分析，尤其对同系物或异构体的鉴别较为有用。当然也可以与标准谱图对照进行确认。目前由于核磁共振等技术的发展，指纹区已经很少有人去读了，因为仅靠一张红外光谱也不能完全确定有机物的种类，特别是有时同种物质由于实验条件的不同，可能得到不同的图谱，相同的图谱也不一定是同一种物质，最终确定有机物的种类往往要依靠分析人员的经验，多张图谱相互印证，而指纹区的信息通过核磁共振一般都能解决，所以该区一般不去解读。
1.实验部分
1.1仪器及试剂
Tensor 近红外傅利叶红外光谱仪，塑料
1.2操作
测绘该塑料的红外吸收光谱，将塑料薄膜展平并于固体样品架上，样品架插入型红外光谱仪的样品池处，从4000-400cm -1进行波数扫描，得到吸收光谱。
2.结果及分析
实验所得图谱： 05001000150020002500300035004000-20
20
40
60
80
100120透光率T %波数cm -1
波长um
024681002
4
68
10
这是最简单的高分子光谱图，它只在2 916、2 849、1 463和719cm-1四处出现了吸收峰，说明该分子结构中不含苯环、羧基、羟基等官能团，只含有亚甲基—CH2—，其中2 916cm-1对应反对称伸缩振动，2 849cm-1对应对称伸缩振动，1 463cm-1对应弯曲振动，据此可初步判断该材料为聚乙烯。至于719cm-1对应的峰可以不解读。据资料介绍，该峰为[CH2]n（n≧4）弱吸收峰，用于判断碳链的长短，碳链越长，吸收峰越强。
3.结果讨论
一个分子的红外光谱是由各原子基团的吸收峰组成的，反过来通过这些吸收峰确定原子基团，可以分析出分子的化学组成。对每个吸收峰进行归属常常是繁琐和困难的，尤其对高分子材料更是如此。一种简单的方法是将测得的未知物红外光谱与已知红外光谱对照，如果完全吻合，就可直接确定分子的归属。目前已出版了许多有关高分子材料剖析方面的红外光谱书籍和谱图集，常用的有萨特勒（Sadtler）谱图集、赫梅尔（Hummel）和肖勒（Scholl）等著的“Infrared Analysis of polymers, Resins and Additives, An Atlas”。随着计算机技术的进步，当代的红外光谱仪已能用计算机检索，不过谱图软件价格较高，一套较完整的谱图库需1万美元左右。如果既没有软件又没有谱图集，经验的办法是自己保存一些典型的谱图，利用标准样品或已知样品，做出标准谱图备用。理论上峰的位置和强度都必须吻合，但实际上主要看峰的位置，而峰强度常难以一致，它与样品的厚度有关，在某种程度上还取决于所用仪器的种类。另外，在利用分子指纹图法进行对照时，要注意由于塑料结构的复杂性，即使是简单的均聚物，也不能期望其有完全相同的指纹图。对于共聚物，由于序列分布引起的分子结构差异，以及分子堆砌方式或分子形状的影响等多种因素叠加在一起，将使谱图解析更为困难。因此，在进行塑料谱图对照时，难以做到和小分子谱图一样精细。
塑料的不均一性表现在如下几方面：
①分子长短不一。即使是规则的线型分子（不用说支化或网状分子）也存在分子长短的分布，
从而端基的数量甚至结构就会有差别，而端基的化学结构与链的结构单元是不同的。
②分子不同的构型会引起不同的指纹图。例如，聚丙烯有均聚、间聚和无规聚等
不同的立体结构。
③分子的不同构象也对谱图有影响。无定形态和结晶态塑料有不同的特征峰，由于塑料总是处于半结晶状态，因而结晶型塑料的红外光谱应是无定形和结晶两部分光谱的叠加，它们的比例取决于样品过去的热处理和物理处理（如取向）。有时不同晶型也反映到红外光谱上（如尼龙6）。塑料品种繁多，记住全部谱图是不可能的，但熟悉常见品种的红外光谱却很有必要，对于鉴别会有很大帮助。以下介绍一些常见塑料的红外光谱，并扼要叙述它们的主要特征。
参考文献：
[1] 苏克曼，张济新.仪器分析实验[M].北京：高等教育出版社，2005:201—202 致谢：
衷心感谢四川农业大学理学院为本次实验提供必要的仪器与试剂，同时感谢邹平教授的悉心指导与讲解！
各种废塑料如何鉴别
各种废塑料如何鉴别 废塑料回收乃是一个系统工程，要分清各种废塑料，恐怕还得去购买些关于高分子材料类书籍！我们在这里作一些简单的介绍，看看对你是否有所帮助。 塑料的具体分类很多,就高分子材料而言,恐怕不是三言两语就能囊括的,但就塑料而言,可从以下几种分类法: 热固性塑料与热塑性塑料 热固性塑料的定义: 高分子树脂通过加热塑化或引入助剂塑化，经冷却固化定型后不能再次通过热塑成型的物质，如酚醛塑料，脲醛塑料，191树脂钢化塑料等。即热固性塑料不能再次回收造粒。 热塑性塑料的定义： 高分子树脂通过加热塑化，通过冷却定型后，可以再次根据需要二次加热塑化成型，周而复始。塑料回收造粒指的就是这类塑料。 进一步分类热塑性塑料又可分为常规热塑性通过用塑料和工程塑料，常用热塑性通用塑料有聚乙烯（PE)聚丙烯（PP）聚氯乙烯（PVC）聚苯乙烯（PS）等等，工程塑料有丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS）高抗冲击性聚苯乙烯（AS）或（HIPS）。 简易的塑料鉴别，可用如下几种方法： 直观鉴别法 是指用人的感观去体验塑料的一些直观特征。用眼看外观： 透明？半透明？不透明？颜色（未染色时）如何？放到水里，漂浮？下沉？用鼻闻： 有无气味？什么气味？用手摸：
光滑还是粗糙？感觉冷还是热？用手指甲划一下，有无痕迹？用手拉伸一下，是硬还是软？有无韧性和弹性？将塑料摔一摔，耳听其音声，响亮？清脆？或是低沉？易碎？或是坚韧？通过这些感官检查，可鉴别是哪种塑料。 （PE） 聚乙烯LDPE的原材料为白色蜡状物，透明；HDPE为白色粉末状或白色半透明颗粒状树脂。在水中漂浮，无臭无味，具有蜡样光滑感，划后有痕迹，膜软可拉伸。LDPE柔软，有延伸性，可弯曲，但容易折断；MDP E、HDPE较坚硬，刚性及韧性较好，音低沉(PP) 聚丙烯原材料白色蜡状、半透明，在水中漂浮，无臭无味，手感光滑，划后无痕迹，可弯曲，不易折断，拉伸强度与刚性较好，音响亮 （PS） 聚苯乙烯标准型玻璃般透明；耐冲击无光泽，在水中下沉，无臭无味，手感光滑，性脆，易折断用指甲弹打有金属声，俗称“响胶” ABS 乳白色或米黄色，非晶态，不透明，无光泽，在水中下沉无臭无味，质材坚韧、质硬，刚性好。不易折断，音清脆 (PVC) 聚氯乙烯制品视增塑与填料情况而异，有的不透明。在水中下沉，随品种而异硬制品加热到50℃时就软，且可弯曲；软制品会下垂，有的还有弹性，硬制品如门窗，下水道管等，PA-6 PA-66 聚酰胺（尼龙）原材料乳白色，如胶质。加热到250℃以上时成水饴状。在水中下沉无臭无味表面硬有热感，轻轻锤打时不会折断，音低沉 PMMA
红外光谱测试条件
红外光谱分析采用Nicolet Impact 410 型红外光谱仪，样品的结构及骨架振动采用KBr 支撑片，在400-4000 cm-1范围内记录样品的骨架振动红外吸收峰。 吡啶FT-IR 分析：首先将压成自支撑薄片的样品（～20 mg）装入原位红外样品池中，在200 ℃，10-4mmHg 高真空条件下处理0.5 h 以活化样品，降温至室温。将吡啶引入真空系统中。吸附0.5 h 后，抽真空至10-4mmHg 清除吸附后余气，再利用Nicolet-Impact 410 型红外光谱仪进行红外扫描，测定吡啶吸附态的红外光谱。 采用美国Nicolet公司的Nexus 670型傅立叶变换红外光谱仪测试，测试分辨率为4cm-1，扫描次数为32次，测试范围为400-4000cm-1。 红外光谱制样方法： 1、用玛瑙研钵将KBr固体研成极细的粉末，放入玻璃小盒内，放到100℃烘箱里保存，以防KBr粉末潮解； 2、称取0.2g KBr粉末和2-4mg样品（无机材料），放入研钵内研磨，将二者充分混合； 3、用药匙加适量样品至压片磨具中，用圆柱体铁棒旋转压实。套上空心圈及顶盖； 4、讲磨具放到压片机上，拧到上方转盘固定，拧紧下方螺旋钮； 5、摆动右侧长臂，至压力为8-9MPa，等待30s即可取出。 注意事项： 1、KBr粉末不用时，最好放入烘箱中，否则易潮解； 2、若样品为有机物，则加入样品量1mg即可； 3、样品量过多会造成出现宽峰的情况，此时数据无效； 4、KBr粉末潮解后，压片以后容易粘在磨具上，无法取下导致压片失败； 5、压力过大可能导致压片破裂，视破裂程度也可能进行红外测定（中间未破损即可测量）。红外光谱测试方法： 测试分辨率：4cm-1，扫描次数：64次，测试范围400-4000cm-1 点测量快捷键，改文件名和保存路径； 改变设置：OPTIC→Aperture Setting→1.5mm（狭缝设置） OPTIC→preamp Gain→Ref（放大倍数） Check signal：1万以上（若低于1万有可能液氮量不够，补充液氮即可） Basic→Background Signal Channel（采背景，大概60s，此时不放置样品） Background→Save Background 装样品，点Sample Signal Channel 选中点，可变换颜色，点---校准峰 保存：选中图（变换颜色按钮），File→Save as→名称→路径 Mode→Data point table（保存以后为DPH文件，大小为69k）
近红外光谱鉴别废旧塑料的测量方案
近红外光谱鉴别废旧塑料的测量方案 为了回收废旧塑料，首先应将其鉴别和分类因为待处理再生的废弃塑 料及其制成的部件都是混杂的，很多系由复合材料制成，其中不仅包括不同种 类的塑料，还包含塑料以外的各种材料（如金属、纺织品等）。此外，有些塑 料部件还是由不同层状材料制得的。因此，废旧塑料的鉴别，是再生处理的第 一步。而实际上，这种鉴别和分离操作是同时进行的，即鉴别系统和分离装置 组成全自动连续分离生产线。近年来，这种生产线在西欧一些废旧塑料回 收厂已相继建成和投产。对于废旧塑料的鉴别，已有多种可应用的方法，其中 NIR法无疑是最吸引人的先进技术之一，并已获得了工业应用。本文除介绍 NIR技术的原理、优点，特别是在欧洲已投入生产的鉴别废旧塑料的NIR系统。 NIR吸收很适合用于分析透明的或淡色的聚合物，且相当快捷和可靠， 对常见的一些废旧塑料（如PE、PP、PVC、PS、ABS、PET、PC、PA、PU等）它们的NIR光谱均不同，易于识别。 在NIR光谱范围（波数为14300-4000cm-1，波长为750-2500nm）内， 对体积大、光径长的试样（如塑料瓶），其图谱也可准确记录，这对于鉴别废 旧塑料具有重要的实际意义。NIR图谱中的C-H、O-H、N-H及C-O谱带，可 用于鉴别大多数常用塑料。例如HDPE的NIR谱在1200nm附近显示一特征峰，而PET则不具备此特征峰，PVC在此处的吸收峰也很小。但在2100-2200nm 范围的PET显示有三个特征峰。 近红外技术鉴别废旧塑料的优点采用NIR技术鉴别废旧塑料具有一系列 优点。 *NIR的光检测器响应时间短、灵敏度高、穿透试样能力比中红外深，
几种有机化合物的红外光谱测定
几种有机化合物的红外光测定 一、实验目的 1、学习红外光谱的理论知识，了解红外光谱仪的工作原理及使用操作； 2、初步掌握固体样品和液体样品的红外光谱测定方法； 3、初步学习根据红外光谱图进行结构分析的方法。 二、红外吸收的基本原理 红外光谱分析是研究分子振动和转动信息的分子光谱。当化合物受到红外光照射时，化合物中某个化学键的振动或转动频率与红外光频率相当等，就会吸收光能，并引起分子永久偶极矩的变化, 产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁, 使相应频率的透射光强度减弱；分子中不同的化学键振动频率不同，会吸收不同频率的红外光，检测并记录透过光强度与波数（1/cm）或波长的关系曲线，就可得到红外光谱，根据谱带的位置、峰形及强度，对待测样品进行分析。红外光谱反映了分子化学键的特征吸收频率，可用于化合物的结构分析和定量测定。 在化合物分子中，具有相同化学键的原子基团，其基本振动频率吸收峰(简称基频峰)基本上出现在同一频率区域内。但同一类型原子基团，在不同化合物分子中所处的化学环境有所不同，使基频峰频率发生一定移动。因此，掌握各种原子基团基频蜂的频率及其位移规律，就可应用红外吸收光谱来确定有机化合物分子中存在的原子基团及其在分子结构中的相对位置。红外光谱中吸收谱带的位置与分子中组成化学键的原子之间的振动频率有关。每个化合物有着彼此不相同的谱图，通过化合物的红外光谱可以测定化合物的结构。 衰减全反射(ATR)装置是将红外光照射在有较高折射率的晶体上，光穿过晶体折射到样品表面一定深度后，反射回表面；当样品的折射率小于晶体的折射率，入射光的入射角大于临界角时，即可产生全反射现象，收集此时的反射光，可获得样品的衰减全反射光谱。此方法特别适合于材料分析，如塑料、橡胶、纸张等，也可用于液体和固体粉末样品的检测。 三、仪器与试剂 1、仪器：TENSOR27 FT-IR红外光谱仪；透射（TR）装置，衰减全反射（ATR）装置等。 2、样品：聚乙烯（PE）薄膜, 聚苯乙烯薄膜，无水乙醇，苯甲酸。 四、实验步骤 （一）透射法（TR）测试 1．安装透射装置。 2. 打开OPUS软件，点击高级测量选项，检查测量参数，选择MIR_TR.XPM。 3.检查信号，保存峰位。 4.在高级测量中输入文件名（即样品名称）和文件存放路径。 5.再在基本测量里输入样品描述和形态。 6.用TR装置，盖上盖子，先测量背景单通道光谱（注意不同样品，应选择适宜的参照物为背景）。 7.再将样品（聚乙烯或聚苯乙烯）模具卡装在样品架上，盖上盖子，测定样品单通道光谱。 8.扫谱结束后，取出压片模具、试样架等，用无水乙醇擦拭干净，置于干燥器中保存。 （二）衰减全反射法（A TR）测试 1．安装衰减全反射装置。 2. 打开OPUS软件，点击高级测量选项，检查测量参数，选择MIR_ATR.XPM。 3.检查信号，保存峰位。 4.在高级测量中输入文件名（即样品名称）和文件存放路径。 5.再在基本测量里输入样品描述和形态。
近红外光谱分析技术在煤质检测中的应用
近红外光谱分析技术在入炉煤煤质 在线检测中的应用 一．煤质分析的意义： 煤炭在我国占一次能源消费的68％，大部分用于发电或燃煤锅炉，在热电厂的成本核算中，燃料消耗占到成本的70％左右。 充分了解当前燃煤质量，可以有效的提高锅炉燃烧效率、提升企业经济效益，同时还可以减少炉受热面结焦、积灰等情况，极大的提高锅炉运行的安全性。 二．煤质分析现状： 国内企业目前多采用传统的煤质分析方法，主要测定灰分、水分、发热量等指标，分析精度高，但检测周期长，严重滞后于当前生产，只能进行抽检，不能实时指导生产。 国内还有少量企业使用γ射线来分析煤质，实时性较好，但由于采用辐射源，给工作人员和企业带来了很大的安全隐患，并且价格昂贵，增大了企业的成本负担。 国外相关企业普遍采用近红外光谱技术来分析煤质，实时性好、精确度高、无安全隐患、成本适中。 三．近红外光谱技术检测煤质： 1.近红外光谱的原理： 近红外波长范围为780～2526nm，当近红外光照射到对于含氢基团X—H(X=C、N、O)的物质上时，组成物质的化学键就会吸收一定波长的特征波，吸光度与成分的含量大小有关，而煤炭中燃烧成分主要是含氢基团，正适用于近红外技术。 2.建立近红外模型： 近红外技术是二次测量方法，通过取样，测量样品的近红外光谱、并用
传统分析方法得到该样品的灰分、发热量、水分等含量，通过算法建立光谱与成分和含量之间的联系（模型）。 3.在线实时测量： 近红外仪器安装在入炉煤传送皮带上方，采集皮带上当前煤炭的近红外光谱，通过近红外模型，使用化学计量学方法分析光谱，即可获得该煤炭的灰分、发热量、水分等含量信息。 4.技术特点： ●分析速度快，分析效率高：不到1分钟就可以采集一次光谱，并同时得到 多个组分的性质和含量数据。 ●安装方便：采用非接触的方式进行检测，可以根据生产线的工况采用俯 视、仰视、侧视等方式进行安装。比如安装在入炉煤传送皮带上方。 ●适应复杂环境：仪器具有防尘、防水、防暴等多种特点。 ●运行成本低：近红外仪器自动化程度非常高，日常运行中基本不需要维 护人员，没有消耗品，不产生运行费用。 ●样品不需要预处理，不需要使用化学试剂，不会产生化学、生物或电磁 污染。 ●安全性：近红外仪器使用的是近红外光，没有高温、高压、辐射、易燃 品等构件，保证人员、设备和生产环境的安全。
红外光谱仪验证方案
第1 页共4 页1主题内容 本方案规定了FTIR—8300红外光谱仪的验证方案及实施。 2适用范围 本方案适用于FTIR—8300红外光谱仪的到货后的首次验证。 3职责 工程部计量管理员：负责安装确认。 QC仪器验证责任人：参与安装确认，并负责功能试验及适用性试验。 验证协调员：组织协调验证工作的开展，并根据验证情况，出具验证报告。 4内容 4.1简介 本仪器为日本岛津制作所生产，该公司生产科学仪器及材料试验的工厂均已取得ISO9001认证，产品在国内及国际上有一定知名度。该仪器型号为FTIR—8300，它以MS—Windows 为基础，操作简便，数据处理功能齐全，并可进行光谱图库检索，可用于定性及定量测试。 我公司现主要用于西药原料、中间体或成品的定性分析。因其性能直接关系到分析结果的可信度，故依据我公司验证管理程序（1205·001）及GMP要求，制定本方案对该仪器进行验证，以保证应其能满足使用要求。制定依据为《中国药典》1995年版二部附录P19页及中国药品生物制品检定所1999年1月编《药品检验仪器检定规程》P12页。 4.2安装确认 4.2.1建立完整的设备档案，专人妥善保管。并记录设备档案编号。 药品生产质量管理文件
4.2.3仪器应置于平稳的工作台上，安放处无强振动源，无强光直射。室内应清洁，无腐蚀性气 体，无强电磁场干扰。室温15~30℃；相对湿度≤65％；供电电源：电压为AC（220±22）V，频率为（50±1）Hz。安装及安装环境其他方面也应符合GMP要求及仪器供应商要求。 4.2.4 是否建立相应的仪器使用SOP、维护保养SOP等文件。 4.2.5是否对操作人员进行了必要的培训，并记录培训人员名单。 4.2.6维修服务单位 单位名称： 地址： 联系人：电话： 4.2.7仪器校验情况 4.2.8安装确认结论 检查人：复核人：日期： 4.3运行确认 4.3.1功能试验（应在开机预热稳定后进行） 4.3.1.1按仪器使用说明书，运行仪器各项功能，要求每种功能至少运行一次，各项功能均应能正常运行，无误操作或死机等异常现象。
红外光谱法测定样品方法
一、红外光谱法测定样品方法 红外光谱的试样可以是液体、固体或气体，一般应要求： 1. 试样应该是单一组份的纯物质，纯度应>98%或符合商业规格，才便于与纯物质的标准光谱进行对照。多组份试样应在测定前尽量预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯，否则各组份光谱相互重叠，难于判断。 2. 试样中不应含有游离水。水本身有红外吸收，会严重干扰样品谱，而且会侵蚀吸收池的盐窗。 3. 试样的浓度和测试厚度应选择适当，以使光谱图中的大多数吸收峰的透射比处于10%~80%范围内。 二、制样的方法 1. 气体样品 气态样品可在玻璃气槽内进行测定，它的两端粘有红外透光的NaCl或KBr窗片。先将气槽抽真空，再将试样注入。 2. 液体和溶液试样 (1)液体池法 沸点较低，挥发性较大的试样，可注入封闭液体池中，液层厚度一般为0.01~1mm。 (2)液膜法 沸点较高的试样，直接滴在两片盐片之间，形成液膜。对于一些吸收很强的液体，当用调整厚度的方法仍然得不到满意的谱图时，可用适当的溶剂配成稀溶液进行测定。一些固体也可以溶液的形式进行测定。常用的红外光谱溶剂应在所测光谱区内本身没有强烈的吸收，不侵蚀盐窗，对试样没有强烈的溶剂化效应等。 3. 固体试样 (1)压片法 将1~2mg试样与200mg纯KBr研细均匀，置于模具中，用(5~10)′107Pa压力在油压机上压成透明薄片，即可用于测定。试样和KBr都应经干燥处理，研磨到粒度小于2微米，以免散射光影响。 (2)石蜡糊法 将干燥处理后的试样研细，与液体石蜡或全氟代烃混合，调成糊状，夹在盐片中测定。
(3)薄膜法 主要用于高分子化合物的测定。可将它们直接加热熔融后涂制或压制成膜。也可将试样溶解在低沸点的易挥发溶剂中，涂在盐片上，待溶剂挥发后成膜测定。当样品量特别少或样品面积特别小时，采用光束聚光器，并配有微量液体池、微量固体池和微量气体池，采用全反射系统或用带有卤化碱透镜的反射系统进行测量。 仪器操作 1. 样品准备(固体样品) 取样品约0.5mg在红外灯下充分研磨，再加入干燥KBr粉末约50mg，继续研磨至混合均匀。 2. 模具准备 将干燥器中保存的简易模具取出，确认模具洁净。若其表面不洁净，可用棉花沾少许无水乙醇轻轻擦拭(绝对不可用力，以免模具表面被划伤)，然后在红外灯下干燥。 3. 制片方法 将试样与纯KBr混合粉末置于模具中，用(5~10)′107Pa压力在油压机上压成透明薄片，即可用于测定。试样和KBr都应经干燥处理，研磨到粒度小于2微米，以免散射光影响。 样品测试过程中的注意事项 1. 测试样品一定要干燥，干燥不充分的样品可以在红外灯下烘烤1小时左右。样品研磨要充分，否则会损伤模具。 2. 所有用具应保持干燥、清洁;使用前可以用脱脂棉蘸酒精小心擦拭。 3. 压片过程应在红外灯照射下进行。 4. 操作过程中应保持模具表面干燥、清洁;防止药品腐蚀模具(KBr对模具表面腐蚀很严重) 5. 易吸水和潮解的样品不宜用压片法。 6. KBr在粉末状态下极易吸水、潮解，应放在干燥器中保存，定期在干燥箱中110℃或在真空烘箱中恒温干燥2小时。
傅立叶红外光谱仪测试样品的方法及注意事项-红外压片机
傅立叶红外光谱仪测试样品的方法及注意事项 要获得一张高质量红外光谱图，除了仪器本身的因素外，还必须有合适的样品制备方法。 一、红外光谱法对试样的要求 红外光谱的试样可以是液体、固体或气体，一般应要求： 1. 试样应该是单一组份的纯物质，纯度应>98%或符合商业规格，才便于与纯物质的标准光谱进行对照。多组份试样应在测定前尽量预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯，否则各组份光谱相互重叠，难于判断。 2. 试样中不应含有游离水。水本身有红外吸收，会严重干扰样品谱，而且会侵蚀吸收池的盐窗。 3. 试样的浓度和测试厚度应选择适当，以使光谱图中的大多数吸收峰的透射比处于10%~80%范围内。 二、制样的方法 1. 气体样品 气态样品可在玻璃气槽内进行测定，它的两端粘有红外透光的NaCl或KBr窗片。先将气槽抽真空，再将试样注入。 2. 液体和溶液试样 (1)液体池法 沸点较低，挥发性较大的试样，可注入封闭液体池中，液层厚度一般为0.01~1mm。 (2)液膜法 沸点较高的试样，直接滴在两片盐片之间，形成液膜。对于一些吸收很强的液体，当用调整厚度的方法仍然得不到满意的谱图时，可用适当的溶剂配成稀溶液进行测定。一些固体也可以溶液的形式进行测定。常用的红外光谱溶剂应在所测光谱区内本身没有强烈的吸收，不侵蚀盐窗，对试样没有强烈的溶剂化效应等。 3. 固体试样
(1)压片法 将1~2mg试样与200mg纯KBr研细均匀，置于模具中，用(5~10)′107Pa压力在油压机上压成透明薄片，即可用于测定。试样和KBr都应经干燥处理，研磨到粒度小于2微米，以免散射光影响。 (2)石蜡糊法 将干燥处理后的试样研细，与液体石蜡或全氟代烃混合，调成糊状，夹在盐片中测定。 (3)薄膜法 主要用于高分子化合物的测定。可将它们直接加热熔融后涂制或压制成膜。也可将试样溶解在低沸点的易挥发溶剂中，涂在盐片上，待溶剂挥发后成膜测定。当样品量特别少或样品面积特别小时，采用光束聚光器，并配有微量液体池、微量固体池和微量气体池，采用全反射系统或用带有卤化碱透镜的反射系统进行测量。 仪器操作 1. 样品准备(固体样品) 取样品约0.5mg在红外灯下充分研磨，再加入干燥KBr粉末约50mg，继续研磨至混合均匀。 2. 模具准备 将干燥器中保存的简易模具取出，确认模具洁净。若其表面不洁净，可用棉花沾少许无水乙醇轻轻擦拭(绝对不可用力，以免模具表面被划伤)，然后在红外灯下干燥。 3. 制片方法 将试样与纯KBr混合粉末置于模具中，用(5~10)′107Pa压力在油压机上压成透明薄片，即可用于测定。试样和KBr都应经干燥处理，研磨到粒度小于2微米，以免散射光影响。 样品测试过程中的注意事项
近红外光谱仪的性能指标
近红外光谱仪器的主要性能指标 北京英贤仪器有限公司销售工程师王燕岭 在近红外光谱仪器的选型或使用过程中，考虑仪器的哪些指标来满足分析的使用要求，这是分析工作者需要考虑的问题。对一台近红外光谱仪器进行评价时，必须要了解仪器的主要性能指标，下面就简单做一下介绍。 1、仪器的波长范围 对任何一台特定的近红外光谱仪器，都有其有效的光谱范围，光谱范围主要取决于仪器的光路设计、检测器的类型以及光源。近红外光谱仪器的波长范围通常分两段，700～1100nm的短波近红外光谱区域和1100～2500nm的长波近红外光谱区域。 2、光谱的分辨率 光谱的分辨率主要取决于光谱仪器的分光系统，对用多通道检测器的仪器，还与仪器的像素有关。分光系统的光谱带宽越窄，其分辨率越高，对光栅分光仪器而言，分辨率的大小还与狭缝的设计有关。仪器的分辨率能否满足要求，要看仪器的分析对象，即分辨率的大小能否满足样品信息的提取要求。有些化合物的结构特征比较接近，要得到准确的分析结果，就要对仪器的分辨率提出较高的要求，例如二甲苯异构体的分析，一般要求仪器的分辨率好于1nm。[1] 3、波长准确性 光谱仪器波长准确性是指仪器测定标准物质某一谱峰的波长与该谱峰的标定波长之差。波长的准确性对保证近红外光谱仪器间的模型传递非常重要。为了保证仪器间校正模型的有效传递，波长的准确性在短波近红外范围要求好于0.5nm，长波近红外范围好于1.5nm。[1]
4、波长重现性 波长的重现性指对样品进行多次扫描，谱峰位置间的差异，通常用多次测量某一谱峰位置所得波长或波数的标准偏差表示（傅立叶变换的近红外光谱仪器习惯用波数cm-1表示）。波长重现性是体现仪器稳定性的一个重要指标，对校正模型的建立和模型的传递均有较大的影响，同样也会影响最终分析结果的准确性。一般仪器波长的重现性应好于0.1nm。[1] 5、吸光度准确性 吸光度准确性是指仪器对某标准物质进行透射或漫反射测量，测量的吸光度值与该物质标定值之差。对那些直接用吸光度值进行定量的近红外方法，吸光度的准确性直接影响测定结果的准确性。 6、吸光度重现性 吸光度重现性指在同一背景下对同一样品进行多次扫描，各扫描点下不同次测量吸光度之间的差异。通常用多次测量某一谱峰位置所得吸光度的标准偏差表示。吸光度重现性对近红外检测来说是一个很重要的指标，它直接影响模型建立的效果和测量的准确性。一般吸光度重现性应在0.001～0.0004A之间。 7、吸光度噪音 吸光度噪音也称光谱的稳定性，是指在确定的波长范围内对样品进行多次扫描，得到光谱的均方差。吸光度噪音是体现仪器稳定性的重要指标。将样品信号强度与吸光度噪音相比可计算出信噪比。 8、吸光度范围 吸光度范围也称光谱仪的动态范围，是指仪器测定可用的最高吸光度与最低
傅里叶红外光谱仪测试原理及常用制样方法
傅里叶红外光谱仪测试原理及常用制样方法 傅里叶变换红外光谱仪由迈克耳逊干涉仪和数据处理系统组合而成,它的工作原理就是迈克耳逊干涉仪的原理。 迈克耳逊干涉仪的光路如图所示，图中已调到M2与M1垂直。∑是面光源（由被单色光或白光照亮的一块毛玻璃充当），面上每一点都向各个方向射出光线，又称扩展光源，图中只画出由S点射出光线中的一条来说明光路。这条光线进入分束板G1后，在半透膜上被分成两条光线，反射光线①和透射光线②，分别射向M1和M2又被反射回来。反射后，光线①再次进入G1并穿出，光线②再次穿过补偿板G2并被G1上的半透膜反射，最后两条光线平行射向探测器的透镜E，会聚于焦平面上的一点，探测器也可以是观测者的眼睛。由于光线①和光线②是用分振幅法获得的相干光，故可产生干涉。光路中加补偿板G2的作用是使分束后的光线①和光线②都以相等的光程分别通过G1、G2两次，补偿了只有G1而产生的附加光程差。M2′是M2被G1上半透膜反射所成的虚象，在观测者看来好象M2位于M2′的位置并与M1平行，在它们之间形成了一个空气薄膜。移动M1即可改变空气膜的厚度，当M1接近M2′时厚度减小，直至二者重合时厚度为零，继续同向移动，M1还可穿越M2′的另一测形成空气膜。最后通过观测干涉条纹的分布情况就可以获得我们所要的信息。 如果是傅里叶变换红外光谱仪，那还要加上对干涉信息的数据处理系统而最终获得我们的数据图表。 二.紫外;-;可见分光光度计定量分析法的依据是什么？ 比耳(Beer)确定了吸光度与溶液浓度及液层厚度之间的关系，建立了光吸收的基本定律。 ○1. 朗伯定律 当溶液浓度一定时，入射光强度与透射光强度之比的对数，即透光率倒数的对数与液层厚度成正比。人们定义：溶液对单色光的吸收程度为吸光度。公式表示为A=Lg （I0/It） ○2.比耳定律 当一束单色光通过液层厚度一定的均匀溶液时，溶液中的吸光物质的浓度增大dC，则透
反式脂肪酸含量红外光谱检测方案
港东科技反式脂肪酸含量红外光谱检测方案 一、反式脂肪酸的生成 天然油脂主要由顺式脂肪酸组成，在金属催化剂的作用下，构型会发生变化，天然油脂中的顺式脂肪酸的一部分转化成反式脂肪酸。另外，油脂长时间高温加热，也会发生构型变化，产生反式脂肪酸。 ―CH＝CH―＋H2―CH2―CH2― 二、反式脂肪酸的应用及危害 反式脂肪酸为固态或半固态的油脂，便于保存，同时改善了观感和口感，其熔点高，炸制食品时温度再高也不冒烟不变黑，炸出的食物又酥又脆，同时因其成本低，故反式脂肪酸被许多食品生产商所采用。 反式脂肪酸的载体：
植脂末、起酥油、人造黄油（也叫植物奶油、植物黄油、植物脂肪、人造奶油）、麦淇淋、色拉油。 含反式脂肪酸的食品： ?煎炸类食品：一些高温煎炸的速食面、油酥饼、炸薯片、炸薯条、炸鸡块等 ?烘烤类食品：使用起酥油的饼干、薄脆饼、蛋糕、蛋挞、泡芙、巧克力派、蛋黄派等 ?饮料、糖果、调味酱：添加了植脂末的咖啡伴侣、奶茶、冰激凌、雪糕、巧克力、花生酱、沙拉酱等
反式脂肪酸降低了人体中有益的高密度胆固醇(HDL) 的含量，而使有害的低密度胆固醇(LDL)含量增加，会提高血液中低密度脂蛋白胆固醇浓度，导致心脑血管等如下疾病： ?形成血栓 ?影响发育和生育 ?降低记忆 ?容易发胖 ?引发冠心病 三、反式脂肪酸的检测的背景及标准 由于反式脂肪酸对人类健康的威胁，联合国粮农组织和世界卫生组织于1994年提出食品中的反式脂肪酸含量应低于4%。由于很多食品中含有油脂，因此反式脂肪酸含量的检测格外重要。2003年6月1日起，丹麦市场上任何含反式脂肪酸超过2%的油脂都被禁止，而从2003年12月31日起，这个规定更拓展到加工食品油脂。2003年7月，美国FDA公布的规章指出：自2006年1月1日起，食品营养标签中必须标注产品的饱和脂肪酸含量及反式脂肪酸的含量。几乎与此同时，巴西也通报了类似的新规定。 荷兰、法国、瑞典、澳大利亚也相继对反式脂肪酸进行立法。中国卫生部发布食品安全国家标准《预包装食品营养标签通则》（GB28050-2011），
红外光谱测试实验Z
红外光谱测试实验 一、引言 红外光谱法是鉴别化合物和确定物质分子结构的常用手段之一，用于物质（在振动中伴随有偶极矩变化的化合物）的定性鉴别和定量分析，广泛应用于有机化学、高分子化学、无机化学、化工、催化、石油、材料、生物、医药、环境等领域。 红外光谱仪的发展大致经历了这样的过程：第一代的红外光谱仪以棱镜为色散元件，它使红外分析技术进入了实用阶段。由于常用的棱镜材料如氯化钠、溴化钾等的折射率均随温度的变化而变化，且分辨率低，光学材料制造工艺复杂，仪器需恒温、低湿等，这种仪器现已被淘汰了。20世纪60年代以后发展起来的第二代红外光谱仪以光栅为色散元件。光栅的分辨能力比棱镜高得多，仪器的测量范围也比较宽。但由于光栅型仪器在远红外区能量很弱，光谱质量差，同时扫描速度慢，动态跟踪以及GC-IR联用技术很难实现等缺点，目前大多数厂家已停止生产光栅型仪器。第三代红外光谱仪是20世纪70年代以后发展起来的傅立叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FTIR），它无分光系统，一次扫描可得到全谱。由于它具有以下显著特点，因此大大地扩展了红外光谱法的应用领域。 (1) 扫描速度快。测量时间短，可在ls内获得红外光谱，适于对快速反应过程的追踪，也便于和色谱法联用。 (2) 光通量较大。因而可以检测透射比较低的样品，便于利用各种附件，如漫反射、镜面反射、衰减全反射等附件。并能检测不同的样品：气体、固体、液体、薄膜和金属镀层等。 (3) 分辨率高。波数精度可达0.01cm-1，便于观察气态分子的精细结构。 (4) 测量范围宽。一台傅立叶变换红外光谱仪，只要相应地改变光源、分束器和检测器的配置，就可以研究整个红外区(10000～10cm-1)的光谱。 (5) 测定精度高，重复性可达0.1%，而杂散光小于0.01%。 之后，还发展了应用二极管阵列技术的近红外光谱仪（第四代），以及应用航天技术的“声光可调滤光器”（缩写为AOTF）技术的近红外光谱仪（第五代）。 二、实验目的 (1) 了解傅立叶变换红外光谱仪的结构和工作原理。 (2) 初步掌握红外光谱的测试和分析方法。 三、实验原理 1 基本原理 构成物质的分子都是由原子通过化学键连结而成，分子中的原子与化学键受光能辐射后均处于不断的运动之中。这些运动除了原子外层价电子的跃迁之外，还有分子中原子的相对振动和分子本身的绕核转动。当一束红外光照射物质时，被照射物质的分子将吸收一部分相应的光能，转变为分子的振动和转动能量，使分子固有的振动和转动能级跃迁到较高的能级，光谱上即出现吸收谱带。通常以
基于可见_近红外光谱技术的葡萄酒真伪鉴别的研究
第３１卷，第１２期 光谱学与光谱分析 Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．１２，ｐｐ ３２６９－３２７２２ ０ １ １年１ ２月 Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１１ 基于可见－近红外光谱技术的葡萄酒真伪鉴别的研究 郭海霞１，王 涛１，刘 洋１，吴海云１，左月明１＊，宋海燕１，贺晋瑜２ １．山西农业大学工学院，山西太谷 ０３０８０１ ２．山西省农业科学院果树研究所，山西太谷 ０３０８１５ 摘 要 研究收集了不同品牌的９０个葡萄酒样品，为了消除各光谱基线不同带来的影响，对所有光谱曲线都进行了一阶求导，以一阶导数谱线作为有效数据，通过独立主成分（ＰＣ）分析可知，前两个主成分的贡献率达到８０％以上，主成分聚类使得真伪葡萄酒样品明显分为两类；以前四个主成分作为ＢＰ神经网络的输入建立了一个三层人工神经网络的识别模型，该模型对葡萄酒样品的预测识别率达到１００％。研究表明，可见－近红外透射光谱结合主成分分析建立的ＢＰ神经网络模型能为快速、无损鉴别葡萄酒真伪提供一种准确可靠的新方法。 关键词 葡萄酒；可见－近红外光谱；ＢＰ神经网络；真伪；鉴别 中图分类号：ＴＳ２６１．４，ＴＳ２６２．６ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６４／ｊ ．ｉｓｓｎ．１０００－０５９３（２０１１）１２－３２６９－０４ 收稿日期：２０１１－０２－２３，修订日期：２０１１－０６－ １０ 基金项目：国家自然科学基金项目（３０８７１４４５），山西省高等学校高新技术产业化项目（２００９００１４）和山西省科技攻关项目（２０１００３１１０６６－ ５）资助 作者简介：郭海霞，女，１９７７年生，山西农业大学工学院讲师 ｅ－ｍａｉｌ：ｇ ｈｘ０３５４＠１６３．ｃｏｍ＊通讯联系人 ｅ－ｍａｉｌ：ｚｙｕｅｍｉｎｇ ８８＠ｙａｈｏｏ．ｃｎ引 言 近年来，随着人们经济条件改善、生活水平提高和消费 观念的改变，葡萄酒以其营养、保健、尊贵、享受的特点越来越受关注。葡萄酒是以鲜葡萄或葡萄汁为原料，经全部或部分发酵酿制而成的酒精度不低于７．０％、含多种营养成分 的滋补性高档酒种［ １］ 。随着中国葡萄酒市场和国际市场的接轨，葡萄酒消费呈快速增长趋势，据统计，２０１０年中国葡萄 酒产量为１０８．９万千升，同比增长１２．４％［２］ ，长城、张裕、王朝、威龙等一批强势品牌已引领国内市场［ ３］ 。２０１０年１２月２３日，央视《 焦点访谈》曝光河北省昌黎县葡萄酒制假售假事件，这是继２００２年１２月１日和２００７年２月３日之后再次报道的用水和酒精、糖精、香精、色素等添加剂勾兑的所谓１００％原汁葡萄酒。诸如此类的劣质葡萄酒冒充品牌葡萄酒销售，使得近年来国内葡萄酒市场局面比较混乱，而中国的葡萄酒业常用的评判标准只是理化指标、卫生指标以及凭专家经验判断的感官指标，在添加剂方面还没有明确的规定，这些都是导致葡萄酒出现质量问题的因 素［ ４］ 。可见－近红外光谱技术以其快速、高效、无损、低成本的特点，已被广泛应用于农业、工业、食品、饮料、司法、医 药、化工、探矿、纺织［５－ １０］等领域。目前可见－近红外光谱技 术应用于葡萄酒的检测主要集中在对其酒精含量、含糖量、品种等的分析中，而对葡萄酒的真伪鉴别尚未见报道。本文基于可见－近红外透射光谱技术对葡萄酒的真伪进行了鉴别，为葡萄酒真伪的快速无损鉴别提供了新方法。 １ 实验部分 １．１ 仪器与样品 试验采用美国ＡＳＤ（ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｓｐ ｅｃｔｒａｌ ｄｅｖｉｃｅ）公司生产的ＦｉｅｌｄＳｐ ｅｃ３便携式近红外光谱仪，视场角范围２５°。样品为山西太谷怡园酒庄的怡园精选葡萄酒和当地超市所售山东烟台的张裕、长城、威龙等三种品牌葡萄酒及小商户所售的吉林通化聖地葡萄酒（假酒）样品共９０个。随机选择其中各３０个样品分别用于训练及测试。１．２ 光谱采集 在测定葡萄酒时采用近红外透射光谱图，仪器采集到的是样品的近红外透射光谱反射率Ｒ，在样品光谱采集时先将每瓶酒摇匀，为了保证样品数据具有代表性，每个样品扫描三次，取其平均值作为样品的最终光谱。光谱采集软件为光谱仪自带软件ＡＳＤ ＶｉｅｗＳｐ ｅｃ Ｐｒｏ，扫描区域为３５０～２ ２５０ｎｍ，数据点的间隔为２ｎｍ，采集的光谱数据点数为
红外光谱检测原理
红外光谱测试作为一种比较成熟的测试手段，对于材料的定性检测具有重要的作用，应用在许多领域。但是很多人对于红外光谱的检测原理并不是很清楚，下面，我们将进行一些基本原理的介绍。 在了解红外光谱的检测原理之前我们先来看一下什么是光谱分析。 光谱分析是一种根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成，结构或者相对含量的方法。按照分析原理，光谱技术主要分为吸收光谱，发射光谱和散射光谱三种；按照被测位置的形态来分类，光谱技术主要有原子光谱和分子光谱两种。红外光谱属于分子光谱，有红外发射和红外吸收光谱两种，常用的一般为红外吸收光谱。 接下来是红外吸收光谱的基本原理。 分子运动有平动，转动，振动和电子运动四种，其中后三种为量子运动。分子从较低的能级E1，吸收一个能量为hv的光子，可以跃迁到较高的能级E2,整个运动过程满足能量守恒定律E2-E1=hv。能级之间相差越小，分子所吸收的光的频率越低，波长越长。 红外吸收光谱是由分子振动和转动跃迁所引起的, 组成化学键
或官能团的原子处于不断振动(或转动)的状态，其振动频率与红外光的振动频率相当。所以，用红外光照射分子时，分子中的化学键或官能团可发生振动吸收，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱上将处于不同位置，从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。 红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。 分子的转动能级差比较小，所吸收的光频率低，波长很长，所以分子的纯转动能谱出现在远红外区（25~300 μm）。振动能级差比转动能级差要大很多，分子振动能级跃迁所吸收的光频率要高一些，分子的纯振动能谱一般出现在中红外区（2.5~25 μm）。（注：分子的电子能级跃迁所吸收的光在可见以及紫外区，属于紫外可见吸收光谱的范畴） 值得注意的是，只有当振动时，分子的偶极矩发生变化时，该振动才具有红外活性（注：如果振动时，分子的极化率发生变化，则该振动具有拉曼活性）。
近红外光谱快速鉴别酸奶的品种
近红外光谱快速鉴别酸奶的品种 提出了一种用近红外光谱技术快速鉴别酸奶品种的新方法。首先应用光谱仪获得5种典型酸奶品种的光谱曲线,用主成分分析法对5种酸奶品种进行聚类分析,建立模型后进行品种鉴别。主成分分析表明,主成分1和主成分2的累积可信度已达98.986%,前7个主成分的累积可信度达到99.197%。本实验选择前7个主成分的输入,建立模型。每个品种各27个样本,5个品种共135个样本用来建立模型,余下每个品种各5个共25个用于预测。建模品种的拟合率和预测品种的识别率均为100%。说明该方法能快速无损的检测酸奶品种,为酸奶的品种鉴别提供了一种新方法。 酸奶所含有的蛋白质经一定程度的分解后易于被人体消化吸收,有较高的营养价值和口味,也具有健美和减肥等功效,深受广大的消费群体(儿童、青少年、中青年女性等)喜爱。近年来我国一批大中型乳品企业在市场竞争中奇迹般地崛起,市场超市中的酸奶品种也五花八门,但市场中也不乏各种假冒产品。一些学者利用近红外光谱技术在牛奶的脂肪、蛋白质和乳糖等含量方面做了一些研究,但是对于酸奶品种鉴别方面的研究还做得很少,主要是在实验室进行。随着市场上酸奶品种的加速发展,品种鉴别将越来越凸现出它的必要性,所以研究一种简单、快速、无损的酸奶品种鉴别方法很有必要。 由于近红外光谱分析技术具有速度快、效率高、成本低、测试重现性好、测试方便等特点,已经被越来越多地应用于食品工业、石油化工、制药工业等领域。但进行光谱测试后如何从大量的信息中获取有效信息是研究的一个热点。主成分分析是多元统计中的一种数据挖掘技术。在不丢失主要光谱信息的前提下选择为数较少的新变量来代替原来较多的变量,解决了由于谱带的重叠而无法分析的困难。我们选用主成分分析(PCA)建立不同品种酸奶品种的近红外光谱鉴别模型。 一．仪器条件： 仪器为近红外光谱仪，主要部件包括：单色仪、集成电脑、电源适配器，置顶旋转测样系统。采集处理软件，建模软件。测样方式：漫反射方式；检测方法：置顶旋转测样系统；实验所用的参数设置为：波长范围：1400nm~2500nm，波长步长：1.0nm，平均次数：60次。二．实验方法： 从超市买来生产日期为同一天的三种原味酸奶,分别是蒙牛(内蒙古)、光明(上海)、伊利(内蒙古),每种酸奶各取30样本,共计90个样本。为减少实验过程中的操作误差,酸奶装样容器均采用直径为4cm，高度为,4cm的样品杯,装好的酸奶的样品杯放置于光谱仪置上方,通过样品杯的旋转，对每个样品扫描60次,取平均值。
近红外光谱
近红外光谱在果蔬品质无损检测中的应用研究进展 摘要 本论文介绍了近红外光谱无损检测机理，近红外光谱在果实品质的定量分析和定性分析的研究概况，并对近红外光谱对果实品质无损检测存在问题及前景做了简单的分析。 关键词 无损检测；近红外光谱；内部品质；果蔬 1 引言 1.1 果蔬无损检测研究概况 果蔬品质主要是指果蔬形态、颜色、密度、硬度以及含糖量、水分、酸度、病变等。果蔬品质检测技术作为保障果蔬质量、提升产品市场竞争力的一种手段，可以分为有损检测和无损检测两种。有损检测一般需要借助传统的化学分析测定方法或是现代仪器分析方法( 如高效液相色谱分析、气相色谱分析、质谱分析等) ，测定过程比较烦琐、人力物力耗费大、检测成本非常高。无损检测又称为非破坏性检测，是利用果蔬的物理性质，如力学性质、热学性质、电学性质、光学性质和声学性质等，在获取样品信息的同时保证了样品的完整性，检测速度较传统的化学方法迅速，且能有效地判断出从外观无法获得的样品内部品质信息。目前，果蔬品质与安全的无损检测技术主要包括: 光谱分析技术、光谱成像技术、机器视觉技术、介电特性检测技术、声学特性及超声波检测技术、力学检测技术、核磁共振检测技术、生物传感器技术、电子鼻与电子舌技术等等。针对不同的检测对象和检测指标，这些无损检测技术各具优势。 1.2 近红外光谱无损检测研究概况 近红外光谱分析( Near Infrared Spectroscopy，NIR) 技术是近十年来发展最为迅速的高新分析技术之一，以其快速、简便、高效等优势已被人们认识和接受，并且其应用范围也由谷物、饲料扩展到食品和果蔬等领域。水果是重要的农产品,消费者在选购水果时对于内部品质如口感、糖度和酸度等极为看重。而近红外光谱分析技术将其用于水果内部品质检测具有快速、非破坏性、无需前处
红外检测方法
红外检测方法 红外线的划分 1672年英国著名科学家牛顿首次用三棱镜将太阳光分解为红、橙、黄、绿、青、兰、紫七色，开始了可见光光谱学的研究.英国著名天文学家赫胥尔在研究太阳光谱中各单色光的热效应时，发现最大的热效应是出现在红色光谱以外，从而发现了红外线的存在。英国著名物理学家马克斯威尔在研究电磁理论时，证实了可见光及看不见的红外线，紫外线等均属于电磁波段的一部分，从而把人们的认识统一到电磁波理论中。从波长为数千米的无线电波， 到波长为10-8A ～10-10A(1A=10-4 μm )的宇宙射线均属于电磁波的范围，而可见光谱的波长从0.4～0.76μm 仅占电磁波中极窄的一部波段。红外光谱的波段为0.76～1000μm ，要比可见光波段宽得多。为了研究和应用的方便。根据红外辐射与物质作用时各波长的响应特性和在大气中传输吸收的特性，可把红外线按波长划分为四部分： ①近红外线——波长为0.76～3 μm ； ②中红外线——波长为3～6 μm ； ③远红外线——波长为6～15 μm ； ④超远红外线——波长为15～1000 μm 目前，600 ℃以上的高温红外线仪表多利用近红外波段。600℃以下的中、低温测温仪表面热成像系统多利用中、远红外线波段，而红外线加热装置则主要利用远红外线波段。超远红外线的利用尚在开发研究中。 红外线辐射的基本定理 ①辐射能 Q ——辐射源以电磁波形式所辐射的能量(J)。 ②辐射功率 P ——辐射源在单位时间内向整个半球空间所发射的能量 (w ／s)。 ③辐射度M ——辐射源单位面积所发射的功率， ( W/m -2 )。一般，源的表面积A 越大，发射的功率也越多。因此辐射度M 是描述辐射功率P 沿源表面分布的特性。辐射度在某些文献上又称为辐出度或辐射出射度等。 ④光谱辐射度M λ——表示在波长λ处单位波长间隔内，辐射源单位面积所发射的功率。即 单位波长的辐射度， ( W/m 2·μm )，通常辐射源所发出的红外电磁波都是由多种波长成分所组成(全波辐射)。前述的辐射度M 是描述全波辐射的，因此又称为全辐射 度。而光谱辐射度则是描述某一特定波长成分的辐射度。而光谱辐射度则是描述某一特定波长成分的辐射度。 ⑤黑体的概念——黑体是为了研究方便而引入的一种理想物体。它定义为能在任何温度下将辐射到它表面上的任何波长的热辐射能全部吸收；并与其它任何物体相比，在相同温度和相同表面积的情况下其辐射功率为最大的一种物体。黑体辐射可用黑体炉来模拟。对 此，19世纪末叶的物理学家们曾做了大量实验工作，为非黑体辐射的研究奠定了基础。 ⑥比辐射率 ——定义为在相同温度及相同的条件下，实际物体(非黑体)与黑体的辐射度的比值，即： 黑体的辐射度实际物体的辐射度==b M M ε 有的文献还定义了光谱比辐射率 黑体的光谱辐射度实际物体的光谱辐射度== b λλεM M Q P t ?=?P M A ?=?M M λλ?=?