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不熟悉近红外(NIR)光谱的人经常会问这样一个问题：“为什么我需要更多地了解这项技术，以及如何从中受益？”
在本系列文章的第一部分中，我们将重点介绍NIRS相对于传统湿化学分析方法的主要优势，并提供可使用近红外光谱测量的参数类型的示例。
固体与液体样品
为了了解NIRS的优势，一个很好的起点是了解如何测量近红外光谱。近红外光谱可用于分析不同类型的样品，但是，根据样品类型需要不同的仪器，有多种测量方法可用于从透明液体到不透明糊状物和粉末样品。选择正确的测量方法、采样模块和附件是开发稳健的近红外方法最重要的一步。下面显示了针对各种样品类型（漫反射、漫透射、透反射和透射）的不同方法。
漫反射：霜状物、糊状物、颗粒、粗/细粉末
近红外光穿过样品并与样品相互作用，未被吸收的近红外能量反射回检测器。这种方法适合测量固体样品，无需样品制备。
漫透射：片剂和胶囊
与漫反射一样，近红外光穿过样品并与样品相互作用。由于与颗粒的相互作用，光会在整个样品中散射。未吸收的近红外光在穿过样品后到达检测器。这种方法适合测量固体剂型。
透反射：液体和凝胶
这种测量方法是透射与反射的结合。反射器放置在样品后面，用于将未吸收的近红外光反射回检测器。这种方法适合测量液体样品。
透射：液体
在这种情况下，样品被放置在近红外光源和检测器之间。近红外光透过样品，未吸收的近红外能量继续传递到检测器。这种方法适合测量透明液体溶液或悬浮液。
固体样品测量
固体样品（如粉末）必须如图所示放置在测量窗口上，并固定在适当的容器或样品瓶中。开始分析前需要关闭仪器盖子，以免外部光线影响结果。
近红外辐射来自下方，并被样品部分反射到也位于样品容器平面下方的检测器。45秒后，测量完成并显示结果。由于这种反射光包含所有相关的样品信息，因此这种测量技术被称为漫反射。
液体样品测量
如图所示，对于通过NIRS进行的液体分析，必须将样品瓶或比色皿放在仪器的样品插槽中。按下开始键后，样品插槽自动关闭，45秒后出具结果。
在这种情况下，近红外辐射在穿过溶液后到达检测器。这种测量技术被称为透射。
近红外光谱的优点
获取近红外光谱的过程已经体现了NIRS的两个主要优点：样品测量简单、速度快。近红外光谱的优点如下：
- 快速——不到1分钟出具结果。
- 无需样品制备——固体和液体可以直接进行测量。
- 低成本——无需化学品或溶剂。
- 环保——不产生废弃物。
- 无损——珍贵样品在分析后可重复使用。
- 操作简单——没有经验的用户也可轻松完成操作。
如何使用NIRS进行定量
NIRS是一种第二方法，这意味着需要先建立一个预测模型。例如，您可以将其与HPLC进行比较。如果您想使用该技术对一种物质进行定性或定量，则需要准备该物质的标准溶液并进行测量以建立校准曲线。
这与NIRS类似：首先，您需要测量一些已知浓度或其它参数值的样品光谱，这些样品浓度或其它参数值是由第一方法（如滴定等）测得。然后使用化学计量学软件（例如，瑞士万通的Vision软件）从这些光谱中建立预测模型。我们将在本系列的另一部分中详细地解释如何建立预测模型。
在各行业中的应用多样性
NIRS是一种通用技术，可用于各种应用中化学参数和物理参数的测定。您可在瑞士万通应用查找中发现很多不同的应用实例，在这里，我们列出了一些行业领域的代表性示例。
- 聚合物：聚乙烯(PE)的密度；熔融指数；特性粘度
- 化工：多元醇的羟值
- 石化：汽油的研究法辛烷值(RON)；柴油的十六烷指数
- 石油和润滑油：总酸值(TAN)
- 制药：冻干产品的含水量；片剂含量均匀度
- 个人护理：面霜中的水分和有效成分
总体而言，近红外光谱是一种可靠的替代技术，可用于测定固体和液体中的化学参数和物理参数。它是一种快速检测方法，没有任何实验室经验的工作人员也可轻松进行常规分析。
在下一部分中，我们将回答另一个常见问题：“近红外光谱与红外光谱相同吗？”。点击这里直接进入该系列的下一篇文章！
Your knowledge take-aways
We offer NIRS for the lab, NIRS for process analysis, as well as Raman solutions.
固体样品测量
固体样品（如粉末）必须如图所示放置在测量窗口上，并固定在适当的容器或样品瓶中。开始分析前需要关闭仪器盖子，以免外部光线影响结果。