现在近红外光谱分析技术.pdf

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内容提要 近组外光谱是80年代中期A为人们]所义注的·种分析技术 本书分别介绍了该技术的概貌、近红外光谱的特祉、仪器、实验技 、在线过瞿分析技不、有关数学方法和在有油化上炫其它领域中 的应用 本书叮供从卡分析化学,仪器分析、过歼优化、化1到石油化 E生产以及衣业、食品、纺织、制药,环保等专业的广大科技1 昼和人专院校有关专也师!参号 图书在版编目(CP数据 现代近红外光谱分析技术/婉珍等编著.—北京 中国石化出版社,2000 IBN7-80043-846-5 现…Ⅱ.陆….红外分光光度法 Ⅳ.0657.33 中国版本图书馆CP数据核’字(00第005%6号 中石化出版社出版发行 地埋:北京市东城区安定门外大街5g号 邮编:1000电恬:(00)84271859 Iiltp: / presh. NirLOK4.tcn (TI 北京金剑排版!排版 北京乐4可棚-制 新书占北京炷行:茆经销 850×H68毫米3开本8.5印张28卞印1—200 2001.4月第1版20004月第1次印 定价;1800元 言 长期以来,分祈工作者以及各行各业中有兴趣于质量控制的 人们都期盼着能有种分析方法,可以快速反馈原料、中间产品 以及产品的质量状况,而投人的资金又不是很多。80年代后期 迅速发展起来的近红外光谱技术,在定程度上可以满足上述要 求,因此引起诸多行业人们的注意。最早认识该技术应用前景的 是农业研究人员,他们发现不需处理样品便可直接快速测定出种 子或谷物中的水分、蛋白质、灰分、纤维素、糖分和油脂含量 等。因此,近红外光谱首先在农业、食品和饲料行业中得到广泛 应用,苜前已有部分近红外光谱分析方法定为国际标准 随着计算机技术的迅速发展,光谱信号的数字化成为现代光 谱仪器的典型特征,如之化学计量学方法研究的口益深人,现代 近红外光谱技术可以充分利用全谱或多波长下的光谱数据,通过 化学计量学软件快速实现定性或定量分析。近红外光对漫反射技 术的特殊适应性,使该技术能对不同形态的物品很方便地取得光 谱信息。由近红外光在常规光纤材料中良好的传输特性,通过 光纤可以使近红外光谱信息得到远距离输送,使其在工业在线分 析中的应用具有巨大的潜力。这些特点组成∫近红外光谱在测试 I作中的独特优越性。在矩短十几午内,近红外光谱技术已迅速 发展成为一项极具竞争力的分析技术。 我国对近红外光谱技术的研究起步较晚,但近5年来已取得 了·定进展。作者结合自已近年来在仪器、计算机软件及应用方 面的实践,参考各种已发表的文献,撰写了本书,希望能为刚刚 进入此领域或对这一领域有兴趣的科技人员提供参考并有所 助益。 本书共分9草,为了便」阅读,第-章对近红外光谱技术的 概貌作了扼要介绍。第二章介绍近红外光谱特祇。第三、四、五 反第七章是关仪器及实验技术的介绍。第八、九章是近红外光 谱技术在各领域中的应用介绍。由于本书的作者目前都从事石油 化I方面的应用研究τ作,因此对近红外光谱技术在石油化L领 域中的应用做了较详细的介绍。第九章是近红外光谱在其它领域 中的应用,于文献资料十分浩瀚,之本书的作者在这些领域 缺乏实际应用经验,因此只是尽量将收集到的资料整理列出,以 便读者参考、第六章专门就有关数学方法简单介绍。因为近红外 光谱的操作及应用推广都是与光谱信息的提取分不开的,雨信息 的提取必须用到一些数学方法,这些方法可能尚不为一部分读者 所熟悉。本书由陆婉珍负责策划、组稿、宙稿并审定,其中第 七章由陆婉珍编写,第∵、六聲由袁洪福编写,第三、四, f、八章由徐广通编写,第九章由强冬梅编写 本书在出版过程中承蒙中国石化出版社的大力帮助,石油化 L科学研究院一室杨明彪主任的鼓励,以及一室103组全体工仵 人员的协助,在此一并表示感谢。特别感谢早期与我们共事并首 先提出这一方向的青年科技工作者龙义成同志 由于作者水平所限,加之编写时间较仓促,书中错误及缺点 在所难免,敬请读者批评持正 陆蜿珍 1999年5月 于中国石油化工集团公可石油化工科学研究院 录 第一章近红外光谱的发展概况 ⊥.1近红外光谱技术的发展过程 1.1.1近红外光谱仪器的发展 2计算技术的发展 1.3应用领域的发展 356 2近红外光谱的分析基础 3近红外光谱技术的特点… 参考文献… 甲甲■罗4Bb·I4bd4■rh 第二章近红外光谱的产生及光谱特征 024 2.1近红外分f振动光谱 2.2有机化合物的近红外光谱特征 2、2.tC-丑H键的谱带归属 2.2.2C-=O键的谱带归属 22 2.2.3O-H键的谱带归属 2.2.4N一耵键的谱带归属 24 22.5水的吸收 甲口個甲4■ 26 2.3部分有机化合物、水及石油产晶的近红外光谱图… 26 2.3.1异辛烷… 6 2.3.2正过烷… T■·昏會自■■■■■『■■■甲444_ …28 2.3.31-十四烯… ·■■血■■血口■『■■ 28 2.3.4乙 28 2,3.5丙酮 2.3.6乙醇 3.7乙胺 2.3.8苯………… 39甲苯……………………………………………………30 2.3.10乙酸 日日■會 33 2.3.!乙酸乙酯…… 33 2.3.12水 ■郾 33 2.3.13汽油 33 2.3.14柴油 36 2.3.15煤油 36 参考文 36 第三章近红外光谐仪器 37 3.1引言 37 3.1.1概述∴ 37 3.12近红外光谱仪器的主要性能指标……………38 3.13近红外光谱仪器的基本结构 3.1.4近红外光谱仪器的主要类型 43 3.1.5近红外光谱仪器的选型 46 3.2滤光片型近红外光谱仪器 3.3光棚扫描型近红外光谱仪器 甲_■晶山■ 48 34傅立叶变换近红外光谱仪器 5〔 3.5卢光叮调滤光器近红外光谱仪器 52 3.5.I测量原理 53 3.5.2基本结构 ■白『『甲_■■甲4甲 1d■ 55 36多通道近红外光谱仪器 56 3.7近红外光谱仪器中的检测器 38近红外光谱的数据处理与分析系统 58 38.1校正集样品的设定及光谱的预处理 3.82定性或定量校正模型的建立 vd■卜■ 383未知样品组成或性质的预测 3.9近红外光谱仪器发展展望 ■备山■啬血■■ 参考文献 第四章近红外光谱分析实验技术 山d■山d血鲁d■血山■卜bd4 p■■ 62 4.1近红外光谱分析中的样品 卜■鲁■■↓卜■4b■晋■■44b■d↓4■鲁444血個 62 4.1.1采样及其对分析结果的影响 ……62 4.1.2样品的处理 ■上個■會會幽血 65 4.1.3样品的装载 T口■“·q會會『上『會冒曲■幽■會血 68 4.14校正样品集的选择 ■"■■■■■■司■■■■■■■■b■园『啁■國■■· 4.2近红外光谱中的常规分析技术 70 4.2.1液体样話分析 T甲甲冒『甲1冒鲁「备备昌冒白晶■ 7] 4,2.2固体、半固休样晶的分析 ■■■ 73 4,3近红外光谱没反射分析技术………………………73 4.3.l漫反射分析定量原理 ■■q『■■【山■山 上口■ 75 4.3.2影响漫反射分析的主要肉素 _■會■個幽■■■■■“昌■■ 77 4.4近红外光谱分中的测样器件 ■日口■■日日■『會“個P幽“■血血■■■■■ 79 4.4.1透射分析的测样器件 ………80 4.4.2漫反射分析的测样器件 ■【4山西 80 4.5光纤技术在近红外光谱分析屮的应用 8 4.5.1光纤导光乐琿 81 4.5.2光纤材料… 凸—↓〓■■■ 83 4.5.3光纤测样器件 ■■■■ ■■■■甲冒■备督·■ 85 4.5.4光纤测样器件与光谱仪器的连接 ■■■■司。L■ 参考文献 ■!鲁【■山白■1■■昌“4■dd 第五章近红外光谱在线过程分析技术 89 5.1过程分析发展的5个阶段 ■q4■凸曲■■■■ 5.1.1离线分析 ■■■■■甲4平■山■口 5.1.2现场分析 5.1.3侧线在线分析… d國■〓 r.r.,,. 1 5.1.4定位实时在线分析 9 5.1.5非接触性分析…… 5.2液体样品的近红外光谱过程分析技术 92 H 5.2.I影响液体样品过程分析的因素 口鲁■·■■■↓■■■b■4■鲁白■ 92 52.2液体样品的光谱采集方式 卜■4昏鲁b■4↓b■4b白晶血↓山■卜山■山 3圉体样品的近红外光谱过程分析忮术 會■■ 5.4近红外光谱技术在过程分析中的立用举例 5.4.Ⅰ面粉近红外光诎在线分析系统…………………101 5.4.2抗生素生产过程的在线分析 ■■_山。■山■ 101 参考文献 ■··噜上自白曲■會血白■ 第六章近红外光谱分析中常用的数学方法… l05 6.↑引r T■『冒上音 ■■4+ 05 62光谱分析与比尔定律 Igg 6.3线性代数基础知识 6.3.l矢量 「曾·「■口■冒昔■曹“"血··甲甲p4·pp4pp曲山『■■ 6.3.2矩阵 T·■ 6.4数理统计基础知识 Tq■■ 6.4.!随机变量及其分衍 6.4.2正态分布(卣斯分布 20 64.3均值与厅差 "!…121 6.4.4协方差与协方差矩阵 6.5回归分析及相关分析 24 5.1元回归分析 24 6.52多元回归分析 ………126 66主成分分析 b郾孟 ":129 66.1维空间中的主成分分析 129 6.6.2多维空间中的主成分分析 6.6.3主成分分析算法 ……133 6.7常用多变量校正方法 13r 67.1多元线性回归法 136 6.7.2主成分叫归法 幽·會■■■■■昌■4■甲+_■ ……138 673偏最小乘法 6.7.4主成分数的确定 ……146 6.8模式识别 宁F?「■"『号音「■『■4音■■日會■■血音血自血會自血血■■■■■■■甲 15( 68.1数预处理及常用参数计算公式 『「冒『一「■■冒■會上甲P會 152 68.2作图方法 ■■ T曾·??■·?冒會曾?冒 68.3近红外光谱分析中常用的模式识别算法 69人T神经网终 ↓■·甲■q■冒【冒4■ ……………,162 参考文献 ·■·晶凸■■山 Tq■■■【■备口■【晶凸■凸凸白画孟 第七章近红外光谱定性及定量分析 …165 7.1定量分析的步骤 T甲 165 7.I.l校正模型训练集样品的选择…………………165 7.1.2用标准方法测定样品物化性质 4·4■ 7.1.3测量光谱数据 7.14光谱的预处理 67 7.].5建立校正模型 口日.罩甲卩■4I山血d口h口甲甲qq ……彭68 7.1.6校正模型的验证 …………………!"!……f70 7.17分析样品 ……………·!70 7.18定量分析的流程 ■·會會■■■幽■■『■『甲甲引4『4 7.1.9近红外光谱测定柴油十六烷值应用举例 7.2近红外光谱分析的误差来源 早?.甲4"山血a …;182 7.3定性判别分析 L84 7.3.1基于有限波长的方法 73.2基于全谐的方法 ………"…………|89 73.3县体分析步骤 ""-…-19l 7.34痖用 参考文献 +…H92 第八章近红外光谱在石油化工领域中的应用…………………193 8.1近红外光谱用于石油化L户品分析的光谱基础 193 8.2燃料油的组成及性质分析 早■■啬 8.2.1汽油的组成及性质测定

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yunhewangzi 谢谢您的分享!资源非常好!
2018-09-17
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