一,、近紅外光譜的工作原理

有機(jī)物以及部分無(wú)機(jī)物分子中各種含氫基團(tuán)在受到近紅外線照射時(shí),，被激發(fā)產(chǎn)生共振,，同時(shí)吸收一部分光的能量，測(cè)量其對(duì)光的吸收情況,，可以得到極為復(fù)雜的紅外圖譜,，這種圖譜表示被測(cè)物質(zhì)的特征。不同物質(zhì)在近紅外區(qū)域有豐富的吸收光譜,，每種成分都有特定的吸收特征,。因此，NIR能反映物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)信息,，從而可以作為獲取信息的一種有效載體,。

二、近紅外光譜儀的應(yīng)用

NIR分析技術(shù)的測(cè)量過(guò)程分為校正和預(yù)測(cè)兩部分,，(1)校正：①選擇校正樣品集,，②對(duì)校正樣品集分別測(cè)得其光譜數(shù)據(jù)和理化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，③將光譜數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù),，用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量方法建立校正模型,；(2)預(yù)測(cè)：采集未知樣品的光譜數(shù)據(jù)，與校正模型相對(duì)應(yīng),，計(jì)算出樣品的組分,。由此可知，建立一個(gè)準(zhǔn)確的校正模型是近紅外光譜分析技術(shù)應(yīng)用中的重中之重,。

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    近紅外光（NIR）是介于可見(jiàn)光（VIS）和中紅外光（MIR）之間的電磁波,，其波長(zhǎng)在780～2526nm范圍內(nèi),。塑料紅外光譜吸收峰的位置、強(qiáng)度取決于塑料分子中各基團(tuán)的振動(dòng)形式和所處的化學(xué)環(huán)境,，根據(jù)朗伯-比耳吸收定律,，隨著被選塑料其成分的變化，其光譜特征也將發(fā)生變化從而實(shí)現(xiàn)定性和定量區(qū)分[1],。廢棄塑料的種類很多,，有些甚至在可見(jiàn)光范圍內(nèi)無(wú)法加以區(qū)分，這給生產(chǎn),、回收與循環(huán)使用帶來(lái)困難,，而近紅外光譜分析則可以解決這些問(wèn)題。在光波長(zhǎng)為1100～1600nm的波段區(qū)，幾種常見(jiàn)廢舊塑料的近紅外光譜的特征很弱,，且光譜塑料垃圾近紅外光譜檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)而在1600～2500nm的波段區(qū),，幾種常見(jiàn)廢舊塑料有著明顯不同的吸收峰，位置與強(qiáng)度特征明顯,，可以據(jù)此區(qū)別不同成分的塑料,。本文以氯乙烯（PVC）和聚對(duì)苯二甲酸類塑料（PET）2大類塑料為分選對(duì)像來(lái)建立分選實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在波長(zhǎng)1600～1800nm范圍之間,，PVC和PET各有一個(gè)位置與強(qiáng)度均不相同特征峰[3],。當(dāng)波長(zhǎng)為1660nm時(shí)，PET塑料的近紅外光透過(guò)率為比較低,，而PVC塑料的透過(guò)率比較低點(diǎn)為1716nm,，采用光電檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到這2個(gè)不同的特征峰，并進(jìn)行比較就可以分辨出這2種不同塑料,。

近紅外線

1. 定義

近紅外光（Near Infrared,，NIR）是介于可見(jiàn)光（VIS）和中紅外光（MIR）之間的電磁波，按ASTM（美國(guó)試驗(yàn)和材料檢測(cè)協(xié)會(huì)）定義是指波長(zhǎng)在780～2526nm范圍內(nèi)的電磁波,，習(xí)慣上又將近紅外區(qū)劃分為近紅外短波（780~1100nm）和近紅外長(zhǎng)波（1100~2526nm）兩個(gè)區(qū)域,。對(duì)植物十分敏感。現(xiàn)代近紅外光譜（NIR）分析技術(shù)是近年來(lái)分析化學(xué)領(lǐng)域迅猛發(fā)展的高新分析技術(shù),，越來(lái)越引起國(guó)內(nèi)外分析**的注目,，在分析化學(xué)領(lǐng)域被譽(yù)為分析“巨人”，它的出現(xiàn)可以說(shuō)帶來(lái)了又一次分析技術(shù)的**,。

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2. 近紅外光譜分析原理

近紅外光譜屬于分子振動(dòng)光譜的倍頻和主頻吸收光譜，主要是由于分子振動(dòng)的非諧振性使分子振動(dòng)從基態(tài)向高能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的,，具有較強(qiáng)的穿透能力,。近紅外光主要是對(duì)含氫基團(tuán)Ｘ－Ｈ（Ｘ＝Ｃ、Ｎ,、Ｏ）振動(dòng)的倍頻和合頻吸收,，其中包含了大多數(shù)類型有機(jī)化合物的組成和分子結(jié)構(gòu)的信息。由于不同的有機(jī)物含有不同的基團(tuán),，不同的基團(tuán)有不同的能級(jí),，不同的基團(tuán)和同一基團(tuán)在不同物理化學(xué)環(huán)境中對(duì)近紅外光的吸收波長(zhǎng)都有明顯差別，且吸收系數(shù)小,，發(fā)熱少,，因此近 近紅外線紅外光譜可作為獲取信息的一種有效的載體。近紅外光照射時(shí),，頻率相同的光線和基團(tuán)將發(fā)生共振現(xiàn)象,，光的能量通過(guò)分子偶極矩的變化傳遞給分子,；而近紅外光的頻率和樣品的振動(dòng)頻率不相同，該頻率的紅外光就不會(huì)被吸收,。因此,，選用連續(xù)改變頻率的近紅外光照射某樣品時(shí)， 由于試樣對(duì)不同頻率近紅外光的選擇性吸收,，通過(guò)試樣后的近紅外光線在某些波長(zhǎng)范圍內(nèi)會(huì)變?nèi)?，透射出?lái)的紅外光線就攜帶有機(jī)物組分和結(jié)構(gòu)的信息。通過(guò)檢測(cè)器分析透射或反射光線的光密度,， 就可以確定該組分的含量,。

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    紅外傳感器的組成與分類1,、組成：紅外線傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)元件和轉(zhuǎn)換電路,。2,、分類：光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式兩類。檢測(cè)元件按工作原理可分為熱敏檢測(cè)元件和光電檢測(cè)元件,。熱敏元件應(yīng)用**多的是熱敏電阻,。熱敏電阻受到紅外線輻射時(shí)溫度升高，電阻發(fā)生變化,，通過(guò)轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸出,。光電檢測(cè)元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛,、硒化鉛,、砷化銦、砷化銻,、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成,。（1）紅外線傳感器依動(dòng)作可分為：1)將紅外線一紅外線傳感器及其應(yīng)用2)利用半導(dǎo)體遷徙現(xiàn)象吸收能量差之光電效果及利用因PN接合之光電動(dòng)勢(shì)效果的量子型,。熱型的現(xiàn)象俗稱為焦熱效應(yīng)。（2）按照功能能夠分成五類：1）輻射計(jì),，用于輻射和光譜測(cè)量,；2）搜索和**系統(tǒng)，用于搜索和**紅外目標(biāo),，確定其空間位置并對(duì)它的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行**,；3）熱成像系統(tǒng)，可產(chǎn)生整個(gè)目標(biāo)紅外輻射的分布圖象,；4）紅外測(cè)距和通信系統(tǒng),；5）混合系統(tǒng),，是指以各類系統(tǒng)中的兩個(gè)或者多個(gè)的組合。 湖北ABS紅外線穿透塑料特點(diǎn)

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