解析红外光谱技术在环境科学中应用和展望

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1、解析红外光谱技术在环境科学中应用和展［摘要］随着时代的发展、科技的进步，红外光谱法已经成为了样品分析的重要手段。在环境科学中，傅里叶变换红外光谱法被越来越多的应用和普及，它有很强的鉴别能力、快速的响应功能以及可以准确的测定结果。文章就近些年来红外光谱技术在环境科学中的应用进行论述，并对该技术在环境科学领域的前景进行展望。［关键词］红外光谱技术；环境科学；应用与展望中图分类号：065文献标识码：A文章编号：1006-0278(2013)05-146-01现代近红外光谱分析技术是近些年发展起来的高新科技，它的出现掀起了一场技术革

2、命。它是近二十年来发展的最引人瞩目的光谱分析技术，已经被应用到了各个领域，创造出了很多的社会财富与价值。就环境科学来说，红外光谱技术是目前最重要的分析手段和方法，它对环境的污染程度检测、污染物的分析、突发性污染的控制都有作用。一、红外光谱技术的特点(一)不需要将样品做处理近红外区内的光散色效应很大，而且穿透深度十分大，这就使近红外光谱技术能够利用漫反射直接测定样品，不需要将样品做预处理。（二）可以多个组同时进行测定红外光谱技术可以多个组同时进行测定，通过一次的全光谱扫描，可获得样品中所有化学成分的光谱信息，再通过相应的数学模

3、型进行计算，就可得到样品中各种化学成分的含量。（三）不具有破坏性没有破坏性是红外光谱技术最具有意义的革新，它的分析过程只是对样品进行光谱信号的获取，不需要进行其它测试，因此不会破坏或消耗样品，对样品的外表及内在结构都不会产生任何影响。（四）分析的速度快红外光谱技术扫描十分迅速，在很短的时间之内就可获取整个样品的完整光谱图，平均的扫描时间是1S到60s。将采集到的光谱迅速地输到之前建好的数学模型中，就完成对样品的测定。（五）可以远距离进行测试红外光谱技术可远距离采集样品光谱，并可进行实时的分析，对在线分析特别的适用。利用光导纤

4、维技术进行远距离的主机取样，并将光谱信号及时地传送到主机，就可直接算出样品的成分含量，确定样品的性质。（六）测定的重现性好红外光谱技术有非常好的重现性，测试的结果受人为干扰程度小，和常见的化学方法比较，红外光谱分析技术可显示出更好的精确性和重现性。（七）不适合分散样品分析和痕量分析在建立红外光谱技术之前，一定要投入相当多的财力、物力和人力才能得到比较精准的校正模型，这种方法比较适合经常性的质量控制，又经济又快速，但是对不时常进行分析或是散性样品的分析就不是很适用了，会浪费资源。二、红外光谱技术在国外的应用和发展红外光谱技术在

5、国外应用的较早，早在二十世纪初Coblentz就已经发表了百余种有机化合物的红外光谱图。五十年代，红外光谱图已经积累了很丰富的红外光谱数据。七十年代由于计算机的蓬勃发展，使得傅里叶变换红外光谱走进了国外现代化学家的实验室，成为了结构分析的有效手段。近几十年，一些新的技术不断革新、涌现，使得红外光谱技术在国外得到了更加飞速的发展。三、红外光谱技术在环境科学中的应用红外光谱技术在环境科学中的应用已经很广泛了，它对固体、液体、气体都有很好的监测分析功能。例如：在生产牛奶时，由于要达到出产产品致化的目标，需要保持原料成分的含量一致，

6、还要保持发酵过程的统一。但是，在现实的加工过程中，由于其必须连续进行，不能停止生产来满足检测的指标，这时就可以运用红外光谱技术进行完成。它具有适合在线检测的特点，与光纤技术结合来实现生产过程的实时控制。这种方式对比常规的理化分析，显现出快速、准确的优势。另外，利用红外光谱和色谱技术相结合的方式，可将很多种气体中污染物成分的光谱信息进行定性测量，对环境污染的检测和控制都有很重要的意义。四、对红外光谱技术应用的未来展望红外光谱技术有很多优点，比如操作方便、检测速度快、可以同时对多种成分进行分析、无损坏性、无污染性等。随着时代的不

7、断发展、信息技术的不断革新，红外光谱技术中存在的一些问题和弊端将被逐一解决，其精准度会越来越高、灵敏性也会满足各个领域的需求。未来，红外光谱技术在环境科学中的应用会越来越广泛，并对环境生态的修复起到关键性的作用。利用其分析技术有耐受性植物对物质中有机污染物和重金属的累积作用，从而揭示其污染物介质吸附的过程、提高植物的积累率、探讨其作用机理等提供一条新的思路，评估污染物介质对环境的危害和人体健康的威胁提供科学依据，为环境保护、环境生态修复拓展新的空间，是个非常有前途的领域。五、总结文章总结了红外光谱技术的特点、在应用中存在的问

8、题，并对其未来的完善以及在环境科学领域中的发展做了展望。由上我们可得出红外光谱技术及其联用技术是科技发展的产物，加以完善和利用，会给人类带来更多的利益，是科技造福人类的有力证明。参考文献：[1]任瑞娟，柴春祥，鲁晓翔.近红外光谱技术在水产品检测中的应用展望[J].食品工业科技，2013(0