中紅外光譜與近紅外光譜在汽柴油分析中的技術對比分析

劉娟

摘 要：本文針對中紅外光譜技術和近紅外光譜技術在汽柴油一定的情況下做出對比，對二者的特性差別做出深入的分析，最終梳理出二者的技術功能。

關鍵詞：中紅外光譜技術；近紅外光譜技術；汽柴油分析；技術對比

在可見光波長范圍與微波長范圍當中，其中摻雜一種波長在0.75-1000μm之間的電磁波，此電磁波也就是紅外光。紅外光譜在物體的化學性質和化學反應的研究當中得到了特別廣泛的運用，關鍵是因為紅外光譜在經由物體化學分子的時候，這里面一個基團的振動的頻率和紅外光的頻率相同，分子就能夠把能量吸收，接著由一個能階到達另一個能階的過程直到很強的振動能級，假設物體分子吸收紅外光之后出現振動現象，其中一些波長的光將被吸收，便可以相對精確的確認物體的化學性質和化學反應。在汽柴油分析當中，紅外光譜也得以特別廣泛的運用，這里面以中紅外光譜和近紅外光譜技術最佳。

1 紅外光譜設備實驗

①儀器基本結構：紅外光譜設備主要有邁克爾遜干涉儀、激光管、樣品室球面反射鏡、樣品架、橢圓凹面反射鏡、檢測器構成；

②實驗準備：首先應當接上電源，接著開啟紅外光譜設備的開關，讓設備正常運轉半個小時左右，最后實施實驗工作。開啟計算機，在計算機里面設置紅外光譜設備有關數據；

③紅外光譜圖的測試：將鹽片紅外燈下放入少量滑石粉后滴入微量無水乙醇進行磨光處理，然后使用無水乙醇將鹽片進行清洗，烘干后備用。 在鹽片上滴定 1 滴油液樣品，然后將另外一張鹽片平壓，組裝成液池，保證其中不存在氣泡。 最后進行掃描；

④紅外光譜掃描：首先使用近紅外光譜技術對油樣進行檢測，然后使用中紅外光譜技術對油樣進行檢測。

2中紅外光譜與近紅外光譜的本質區別

2.1 近紅外光譜技術汽柴油分析原理

正常情況下，近紅外光譜波長范圍在700-2500nm之間，只可以測量確定工藝相對可靠的中控分析，在汽柴油來源相對繁瑣的汽柴油樣本分析角度有著一定的困難。以圖譜分析的角度來看，因為基團的區別讓同一范圍內波譜的峰值、形狀及位置都有著很大的區別。汽柴油樣本關鍵是由烴類化合物組合而成，經由近紅外光譜的時候將產生顯著的特性吸收狀況。近紅外光譜的準確性和靈活性都不好，假設汽柴油樣本顏色相對很深，透光相對來說有難度，將提高檢測的困難。在分析汽柴油樣本化學性質和化學反應的時候，通常都是經過疊加的吸收峰計算，依照計算結果得出其相關性參數。近紅外光譜硬件裝置再現性誤差較大，特別是在一樣的機型當中，在數學模型的復制與轉移過程中最為嚴重。究其原因，還是關于硬件裝置上的細小誤差通過許多繁瑣的計算以后被無限擴大，最后造成了很大的誤差。在平時工作當中，需要結合單獨裝置監理單獨的模型樣本標定，才可以做出相對精確的分析。假設采取此形式，就將提高光譜分析的困難，同時不能做到資源信息的共享，結合系統化的管理和工作速率的提升將產生很大的負面影響。

2.2 中紅外光譜技術汽柴油分析原理

假設除開樣品稱量等方面的誤差，能夠依照吸光度極限誤差值±1%做出考慮。在定性分析方面，中紅外光譜不但可以判斷已知物和未知物，還能夠對新化合物的構造做出進一步的分析。應當注意的是，在新化合物結構分析方面，中紅外光譜技術需要與質譜、紫外光譜、核磁共振等多種技術共同分析，才可以精確的判斷新化合物的分子組成結構，其中，中紅外光譜扮演著不可或缺的重要角色。紅外光譜定量分析是通過吸收峰強度進行，僅僅需要從物體組分中發現不受到其他干擾影響的吸收峰即可。中紅外光譜定量分析的方法主要有兩種，一種為測定光譜帶強度，另一種為測定光譜帶面積。除此之外，還可以采用一種光譜帶一階導數與二階導數的計算方式，采用這種計算方式能夠準確的測定中紅外光譜中出現重疊的光譜帶，還可以測定強峰斜坡上的肩峰，屬于一種極為精確的定量分析方式。

3 中紅外光譜技術與近紅外光譜技術的性能比較

中紅外光譜技術在適用性方面明顯強于近紅外光譜技術，近紅外光譜技術在汽柴油樣本分析時存在較大的局限性，只能夠檢測油源穩定的物體，針對油源復雜、混合物的分析與檢測存在極大的難度。中紅外光譜技術不僅能夠對油源較為復雜的樣品進行分析，還可以對加油站中混合的汽柴油樣本進行定性的分析，具有極強的適用性。在誤差方面，近紅外光譜技術如果出現了微小的硬件誤差，經過無數次復雜的運算后，誤差將會被無限擴大，影響了近紅外光譜技術的準確性。中紅外光譜技術在汽柴油樣本的分析與檢測中，出現誤差的概率非常低，同時還能夠適用于多種模型，具有極高的應用價值。近紅外光譜的信息量承載較少，僅為中紅外光譜技術信息量承載的千分之一，關鍵是由于許多的信息在倍頻期間出現了一定程度的減弱和遺失。

4 結束語

近年來，紅外光譜以其快速、準確、樣品需求量少的優勢，在汽柴油分析領域得到了極為廣泛的應用。中紅外光譜能夠在圖譜中尋找到物體明顯的特征吸收峰，能夠滿足油源復雜的汽柴油樣本或混合樣品的檢測需求，而近紅外光譜只可以運用在工藝相對可靠的中控分析，存在一定的局限性。本文就中紅外光譜與近紅外光譜在汽柴油分析中做出對比，期望對相關研究人員分析提供借鑒價值。

參考文獻：

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