TA7成分

成分檢測:

成分檢測主要是檢測產(chǎn)品的已知成分，對已知成分進(jìn)行定性定量分析，是一個已知成分驗(yàn)證的過程，一般需要做成分檢測的是產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，或是產(chǎn)品本身是委托他人生產(chǎn)，為了驗(yàn)證其是否嚴(yán)格按照所提供的配方及要求進(jìn)行生產(chǎn)。成分檢測(包含成分檢測、成分測試項(xiàng)目)是通過譜圖對未知成分進(jìn)行分析的技術(shù)方法，因該技術(shù)普遍采用光譜，色譜，能譜，熱譜，質(zhì)譜等微觀譜圖。

成分檢測所得到的檢測報告具有法律證據(jù)的作用，可以用來打官司，具有法律效應(yīng)。目前國內(nèi)有很多進(jìn)行檢測的機(jī)構(gòu)。

我們最常見的成分檢測有土壤成分檢測，目前。傳統(tǒng)的土壤成分含量檢測仍沿用實(shí)驗(yàn)室分析的方法，存在耗資、費(fèi)時、檢測速度慢、污染大等缺。而近紅外光譜技術(shù)(NIRS)是一種利用物質(zhì)某些官能團(tuán)，如c-H、0一H、N-H等對紅外光的選擇性吸收，快速測量物質(zhì)中一種或幾種成分含量的技術(shù)。因其具有快速、簡便、低成本、非破壞性和多組同時測定等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、石油、醫(yī)藥等領(lǐng)域。

近年來，國外已將NIRS應(yīng)用于土壤學(xué)及植物營養(yǎng)學(xué)研究領(lǐng)域，并顯示出廣闊的應(yīng)用前景。而國內(nèi)的相關(guān)研究較少cs-s~。為此，對NIRS分析技術(shù)在土壤成分檢測中的應(yīng)用研究進(jìn)行總結(jié)，并對NIRS技術(shù)在土壤學(xué)方面的發(fā)展方向進(jìn)行討論。以促進(jìn)NIRS技術(shù)在土壤研究和調(diào)查中的應(yīng)用。加速土壤科學(xué)研究手段的現(xiàn)代化。

1 NIRS分析技術(shù)的原理

近紅外光是介于可見光(VIS)和中紅外光(MIR)之間的電磁波，波長在780-2 526 nm之間。習(xí)慣上又將近紅外劃分為近紅外短波(780 1 100 nm)和近紅外長波(1 100~2 526 nm)2個區(qū)域。

近紅外光譜主要是分子的非諧振定使分子從基態(tài)向高能級躍進(jìn)時產(chǎn)生的，記錄的是分子中單個化學(xué)鍵基頻振動的倍頻和合頻信息。由于常常受到含氫基團(tuán)X-H(X-C、N、0、s)的倍頻和合頻的重疊主導(dǎo)，因此在近紅外光譜范圍內(nèi)，測量的主要是含氫基團(tuán)x-H振動的倍頻和合頻吸收。獲得近紅外光譜主要使用2種技術(shù):透射光譜技術(shù)和反射光譜技術(shù)。透射光譜(700~1 100 am)是指將待測樣品置于光源與檢測器之間.利用檢測器檢測透射光或與樣品分子相互作用后的光(承載了樣品結(jié)構(gòu)與組成信息)。若樣品混濁。則表示樣品中含有對光產(chǎn)生散射的顆粒物質(zhì)，光在樣品中經(jīng)過的路程是不確定的，應(yīng)使用漫透射分析。反射光譜(1 100~2 500 nm)是指將檢測器和光源置于樣品的一側(cè)，檢測樣品以各種方式反射回來的光。

物體對光的反射又分為規(guī)則反射(鏡面反射)與漫反射。規(guī)則反射是指光在物體表面按入射角等于反射角的反射定律發(fā)生的反射:漫反射是光投射到物體后(粉末或其他顆粒物體)，在物體表面或內(nèi)部發(fā)生的不確定反射。應(yīng)用漫反射進(jìn)行的分析稱為漫反射分析。利用NIRS預(yù)測物質(zhì)中的某種成分含量或特征的基本過程是:選取適宜的樣本集進(jìn)行光譜掃描。建立物質(zhì)組分或性質(zhì)的定標(biāo)模型。也就是近紅外光譜數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)分析'狽4定的樣品成分(或性質(zhì))的相關(guān)回歸方程，然后根據(jù)待測樣品的光譜特征，利用相應(yīng)的定標(biāo)模型對樣品成分(或性質(zhì))進(jìn)行預(yù)測。

2 NIRS在土壤成分檢測中的應(yīng)用

土壤學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的絕大部分研究對象是固體.對光具有散射和漫反射作用，適合用漫反射的近紅外光譜

進(jìn)行分析。

2.1 有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)主要來源于土壤微生物和植物殘體。其中腐殖酸是土壤有機(jī)質(zhì)的主體，按其在酸堿溶液中的溶解性可分為胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(HM)。土壤有機(jī)質(zhì)具有有機(jī)物中的多種官能團(tuán)(羧基、酚羥基、醇羥基、醚基、胺基)，因此土壤有機(jī)質(zhì)在近紅外區(qū)具有可辨別的指紋特征。徐彬彬指出，胡敏酸的反射能力比較低，整個波段幾乎為一條直線.呈黑色，而富里酸則在黃光部分開始強(qiáng)反射，呈棕色[引。水熱條件不同，土壤腐殖酸中的胡敏酸和富里酸比值不同;所屬地域不同，土壤的光譜特征也不同。周淑平等利用NIRS分析技術(shù)建立了定量檢測土壤中有機(jī)質(zhì)含量的數(shù)學(xué)模型，指出有機(jī)質(zhì)的決定系數(shù)(尺 )為85.70%，均方差為3.190，近紅外預(yù)測值與實(shí)測值的平均相對誤差為7.05%[m]，這表明NIRS在測定土壤有機(jī)質(zhì)方面具有實(shí)用性。綜上可知。利用NIRS測定土壤有機(jī)質(zhì)或有機(jī)碳含量是可行的，不過要注意定標(biāo)樣品和樣品的粒度、土壤類型等因素的影響。

2.2 總氮及堿解氮

選用土壤全氮和堿解氮的含量來評價土壤氮素的供應(yīng)情況，能夠快速、簡便的實(shí)現(xiàn)變量施肥，對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義。一些學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，利用NIRS技術(shù)可以快速、低成本的預(yù)測土壤中全氮和堿解氮的含量。Cheng等用NIRS預(yù)測土壤總氮的研究表明，NIRS能夠很好的預(yù)測土壤總氮量，檢驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)系數(shù) >0.85，預(yù)測的根據(jù)是NIRS對土壤氮的一個獨(dú)立光譜響應(yīng)，而不是已有的有機(jī)質(zhì)和總氮的密切相關(guān)關(guān)系。

但NIRS的預(yù)測結(jié)果受土壤類型的影響。于飛鍵等應(yīng)用NIRS測定土壤中的全氮和堿解氮，結(jié)果表明交互檢驗(yàn)確定的堿解氮、總氮最佳預(yù)測所需的波段個數(shù)分別為4和5。光譜預(yù)測值和化學(xué)分析值之間的相關(guān)決定系數(shù)對2 mm風(fēng)干土堿解氮為92.39%、全氮為88%，而對0.15 mm土壤全氮為89.86%。李偉等利用偏最小二乘法(PLS)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法(ANN)建立土壤堿解氮含量預(yù)測的近紅外光譜分析模型，校正模型的決定系數(shù)分別為0.952 0和0.956 3，相對誤差分別為3.42%和2.67%E ].這也佐證了NIRS預(yù)測土壤堿解氮含量的可行性。NIRS預(yù)測生物態(tài)氮和活性氮量是否可行主要取決于所要求的準(zhǔn)確度?？傮w看來，NIRS預(yù)測土壤全氮和堿解氮是可行的，但它們之間相關(guān)性的高低受準(zhǔn)確度和供試樣品處理措施影響。

有害物成分 含量 CAS No.

乙胺 75-04-7