化学计量学与近红外光谱技术：避免陷阱
1。介绍
近红外光谱技术在医药、化工、食品和石油工业中的成功应用[ 1 - 9 ]。这种技术的优点包括快速、无损测量和直接测量许多样品而不需要预处理。常见的溶剂，如水，在近红外区域有相对宽的透射窗，从而允许在生物或环境样品中直接测量[ 10 - 12 ]。然而，要利用这些正面特征，分析人员必须克服在近红外区发现的相对较弱和高度重叠的光谱带所引起的灵敏度和选择性的限制。
在一个成功的近红外分析实施的关键一步是化学计量学方法从样品基质中分析物产生的光谱背景中提取信息的使用。先进的化学计量学技术用于控制光谱仪的标准软件包结合了这些方法的广泛的使用例程。然而，随着这种易用性的出现，出现了一些陷阱。依靠化学计量学技术从数据中提取被分析物的信号给你机会误导，过于乐观，或不正确的结果，如果不遵循良好的实践。
本文综述了化学计量学方法在近红外光谱的应用中常见的缺陷，提出了一系列建议，帮助确保一个成功的分析。讨论的重点是通过使用多元校正方法实现的定量分析。我们实验室的实验结果将说明关键问题。
2。近红外光谱技术综述
在近红外区域的光谱特征产生的组合与C-H，O-H键相关联的基本振动泛音，和N-H键[ 13 ]。在这次讨论中，我们关注10000 - 4000厘米？1（1 - 2.5μm），根据每个光谱特征将其划分为三个子区域（组合、第一泛音和短波）。
水是近红外光谱特征的一个有用的例子分子，因为它广泛存在于工业、环境和生物样品中，以及作为农业样品中分析物的意义。图1用近红外区标记的三个子区域绘制了吸光度单位的水的透射光谱。
图1。光路长度为0.5 mm的AU水体在37°C的透射光谱。光谱分辨率是8厘米？1。图中标注了近红外波段的短波长、第一泛音和组合区域。
图1检查显示第一泛音的O-H伸缩振动在6930厘米？1、O-H结合带近5190厘米？1 [ 14 ]。也可见近4000厘米？1是大型的O-H伸缩振动在3400厘米的尾巴？1 [ 15 ]。水的光谱是在近红外区的光谱波段发现的主要特征。从组合到第一泛音到短波长区域，带强度下降，宽度增加。在5190厘米的水带的比较？1和6930厘米？1，峰值强度降低四倍，宽度从大约290厘米增加。1到515厘米？1。
图2说明了潜在分析物分子的光谱特征的特征和多样性。以毫米为单位吸收光谱？1mm？1绘制水、丙氨酸、抗坏血酸、葡萄糖、乳酸、乙酸甘油酯的水溶液，并在结合尿素（图一）和第一泛音（图B）地区。在图2中绘制的吸取amerov等人的工作。[ 16 ]和代表1mm光程1mm的溶液的吸光度值。对图2的检查表明，虽然每个化合物具有明显的特征，但带重叠将是实现定量分析的一个重要问题。
