中红外光谱与近红外光谱在汽柴油分析中的技术对比分析

刘娟

摘 要：本文针对中红外光谱技术和近红外光谱技术在汽柴油一定的情况下做出对比，对二者的特性差别做出深入的分析，最终梳理出二者的技术功能。

关键词：中红外光谱技术；近红外光谱技术；汽柴油分析；技术对比

在可见光波长范围与微波长范围当中，其中掺杂一种波长在0.75-1000μm之间的电磁波，此电磁波也就是红外光。红外光谱在物体的化学性质和化学反应的研究当中得到了特别广泛的运用，关键是因为红外光谱在经由物体化学分子的时候，这里面一个基团的振动的频率和红外光的频率相同，分子就能够把能量吸收，接着由一个能阶到达另一个能阶的过程直到很强的振动能级，假设物体分子吸收红外光之后出现振动现象，其中一些波长的光将被吸收，便可以相对精确的确认物体的化学性质和化学反应。在汽柴油分析当中，红外光谱也得以特别广泛的运用，这里面以中红外光谱和近红外光谱技术最佳。

1 红外光谱设备实验

①仪器基本结构：红外光谱设备主要有迈克尔逊干涉仪、激光管、样品室球面反射镜、样品架、椭圆凹面反射镜、检测器构成；

②实验准备：首先应当接上电源，接着开启红外光谱设备的开关，让设备正常运转半个小时左右，最后实施实验工作。开启计算机，在计算机里面设置红外光谱设备有关数据；

③红外光谱图的测试：将盐片红外灯下放入少量滑石粉后滴入微量无水乙醇进行磨光处理，然后使用无水乙醇将盐片进行清洗，烘干后备用。 在盐片上滴定 1 滴油液样品，然后将另外一张盐片平压，组装成液池，保证其中不存在气泡。 最后进行扫描；

④红外光谱扫描：首先使用近红外光谱技术对油样进行检测，然后使用中红外光谱技术对油样进行检测。

2中红外光谱与近红外光谱的本质区别

2.1 近红外光谱技术汽柴油分析原理

正常情况下，近红外光谱波长范围在700-2500nm之间，只可以测量确定工艺相对可靠的中控分析，在汽柴油来源相对繁琐的汽柴油样本分析角度有着一定的困难。以图谱分析的角度来看，因为基团的区别让同一范围内波谱的峰值、形状及位置都有着很大的区别。汽柴油样本关键是由烃类化合物组合而成，经由近红外光谱的时候将产生显著的特性吸收状况。近红外光谱的准确性和灵活性都不好，假设汽柴油样本颜色相对很深，透光相对来说有难度，将提高检测的困难。在分析汽柴油样本化学性质和化学反应的时候，通常都是经过叠加的吸收峰计算，依照计算结果得出其相关性参数。近红外光谱硬件装置再现性误差较大，特别是在一样的机型当中，在数学模型的复制与转移过程中最为严重。究其原因，还是关于硬件装置上的细小误差通过许多繁琐的计算以后被无限扩大，最后造成了很大的误差。在平时工作当中，需要结合单独装置监理单独的模型样本标定，才可以做出相对精确的分析。假设采取此形式，就将提高光谱分析的困难，同时不能做到资源信息的共享，結合系统化的管理和工作速率的提升将产生很大的负面影响。

2.2 中红外光谱技术汽柴油分析原理

假设除开样品称量等方面的误差，能够依照吸光度极限误差值±1%做出考虑。在定性分析方面，中红外光谱不但可以判断已知物和未知物，还能够对新化合物的构造做出进一步的分析。应当注意的是，在新化合物结构分析方面，中红外光谱技术需要与质谱、紫外光谱、核磁共振等多种技术共同分析，才可以精确的判断新化合物的分子组成结构，其中，中红外光谱扮演着不可或缺的重要角色。红外光谱定量分析是通过吸收峰强度进行，仅仅需要从物体组分中发现不受到其他干扰影响的吸收峰即可。中红外光谱定量分析的方法主要有两种，一种为测定光谱带强度，另一种为测定光谱带面积。除此之外，还可以采用一种光谱带一阶导数与二阶导数的计算方式，采用这种计算方式能够准确的测定中红外光谱中出现重叠的光谱带，还可以测定强峰斜坡上的肩峰，属于一种极为精确的定量分析方式。

3 中红外光谱技术与近红外光谱技术的性能比较

中红外光谱技术在适用性方面明显强于近红外光谱技术，近红外光谱技术在汽柴油样本分析时存在较大的局限性，只能够检测油源稳定的物体，针对油源复杂、混合物的分析与检测存在极大的难度。中红外光谱技术不仅能够对油源较为复杂的样品进行分析，还可以对加油站中混合的汽柴油样本进行定性的分析，具有极强的适用性。在误差方面，近红外光谱技术如果出现了微小的硬件误差，经过无数次复杂的运算后，误差将会被无限扩大，影响了近红外光谱技术的准确性。中红外光谱技术在汽柴油样本的分析与检测中，出现误差的概率非常低，同时还能够适用于多种模型，具有极高的应用价值。近红外光谱的信息量承载较少，仅为中红外光谱技术信息量承载的千分之一，关键是由于许多的信息在倍频期间出现了一定程度的减弱和遗失。

4 结束语

近年来，红外光谱以其快速、准确、样品需求量少的优势，在汽柴油分析领域得到了极为广泛的应用。中红外光谱能够在图谱中寻找到物体明显的特征吸收峰，能够满足油源复杂的汽柴油样本或混合样品的检测需求，而近红外光谱只可以运用在工艺相对可靠的中控分析，存在一定的局限性。本文就中红外光谱与近红外光谱在汽柴油分析中做出对比，期望对相关研究人员分析提供借鉴价值。

参考文献：

[1]赵升红，黄毅，刘多强.中红外光谱技术在汽柴油分析中的应用[J].石油化工应用，2009（07）.

[2]化岩，史永刚，任连岭，梅林.红外光谱技术在润滑油分析中的应用[J].合成润滑材料，2008（02）.