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        近紅外光譜技術在柴油分析中的應用

        2019-10-21 01:37:26李俊趙麗麗徐建國
        中國化工貿易·下旬刊 2019年9期

        李俊 趙麗麗 徐建國

        摘 要:本文Topnir近紅外理論的研究,對其建模方式的討論,以及將其運用到日常的柴油分析當中去,本方法具有樣品量低分析速度快,分析效率高,對樣品不破壞、分析成本低、無污染、操作方便、重現(xiàn)性好等優(yōu)點。

        關鍵詞:近紅外;車用柴油;非破壞性分析技術

        0 前言

        近紅外光譜技術(NIR)是一種高效快速的現(xiàn)代分析技術,它綜合運用了計算機技術、光譜技術和化學計量學等多個學科的最新研究成果,以其獨特的優(yōu)勢在多個領域得到了日益廣泛的應用。

        1 原理簡介

        近紅外區(qū)劃分為近紅外短波(780~1100nm)和近紅外長波(1100~2526nm)兩個區(qū)域。近紅外光譜主要是由于分子振動的非諧振性使分子振動從基態(tài)向高能級躍遷時產生的,記錄的主要是含氫基團C-H、O-H、N-H、S-H、P-H等振動的倍頻和合頻吸收。不同基團(如甲基、亞甲基、苯環(huán)等)或同一基團在不同化學環(huán)境中的近紅外吸收波長與強度都有明顯差別。所以近紅外光譜具有豐富的結構和組成信息,非常適合用于碳氫有機物質的組成性質測量。

        2 模型建立

        Topnir使用的是拓撲學的方法來建立模型,拓撲學是幾何學的一個分支,利用拓撲學建立的模型可以從各個方面關聯(lián)新昌一個空間模型(光譜盒),通過不同的投影方向得到區(qū)分出不重疊的平面從而區(qū)分出不同的幾何,通過周圍樣品的相關性質的到新樣品的性質,同時將新樣品的性質納入模型中使得模型實現(xiàn)自我學習。

        通過以上原理簡介,要求我們在建立模型的時候盡可能的增大樣品的離散型,使得模型擁有更多的空間學新的樣品點。本次的建模數(shù)據(jù)見表1。

        3 數(shù)據(jù)比對

        人工分析和近紅外分析結果比對見表2和表3。

        表2和表3數(shù)據(jù)可以看出,近紅外分析和人工分級結果滿足規(guī)程再現(xiàn)性要求,不存在顯著性差異。

        由表4數(shù)據(jù)可以看出,近紅外分析滿足規(guī)程重現(xiàn)性性要求。

        4 總結

        通過數(shù)據(jù)比對,近紅外分析與人工分析所得的結果不存在顯著性差異,通常一個柴油人工分析需要8h才能完成而近紅外只需要大概5min左右就可以完成,相比較而言近紅外分析具有分析速度快、分析效率高、對樣品無破壞,不使用任何化學試劑,分析成本大副度降低,無污染,操作簡便等諸多優(yōu)點,在車用柴油分析領域運用可以極大的降低勞動強度,提高工作效率。

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