土壤分析中對于近紅外、中紅外光譜技術的應用
發(fā)布時間:2024-10-24
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近紅外與中紅外光譜技術在當前眾多領域應用程度較高,在食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)以及石油化工等領域擁有顯著應用效果。將近紅外與中紅外光譜技術積極應用在土壤分析工作之中,可以取得良好成效果。
近紅外與中紅外光譜技術在當前眾多領域應用程度較高,在食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)以及石油化工等領域擁有顯著應用效果。將近紅外與中紅外光譜技術積極應用在土壤分析工作之中,可以取得良好成效果。
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近紅外與中紅外光譜
近紅外(NIR)光譜技術在當前較多領域都顯現(xiàn)出應用優(yōu)勢,近紅外光譜區(qū)域是發(fā)現(xiàn)最早的非可見光譜區(qū)域,處在可見光和中紅外光之間,是指780-2500nm波長范圍內的電磁波凹。近紅外光譜信息是從分子內部振動合頻與倍頻而來的,主要是面向分子含氨基團倍頻與合頻的振動吸收情況進行反映。在近紅外光譜區(qū)域之中,較多有機物都顯現(xiàn)出明顯的特征優(yōu)勢中紅外(MIR)光譜是指處在2500~5000nm波長范圍內的電磁波。在中紅外光譜范圍內,基頻、合頻以及倍頻吸收是主要的吸收峰,顯現(xiàn)出分子結構特征性。對于不同化合物來說,紅外吸收光譜有著明顯特征,化合物的實際類型及其狀態(tài),會影響到譜帶的數(shù)量、位置、強度、形狀等情況1近紅外與中紅外光譜之間存在著一定差異,前者是通過合頻或者倍頻吸收物質分子內部振動,不僅信息強度較弱,而且在不同官能團、組分之間的譜帶重疊的可能性較大,會增加解析譜圖的難度;而后者屬于基頻吸收方式,擁有較強的信息強度,在提取信息方面相對來說較為容易。
近紅外與中紅外光譜分析技術
隨著現(xiàn)代科學技術的持續(xù)更新和進步,如化學計量學、綜合光譜學、近紅外光譜技術以及計算機應用技術等,促進了近紅外與中紅外光譜技術的發(fā)展,支持其能夠有效應用在現(xiàn)實分析工作之中。實際開展光譜分析工作的過程中,該技術的核心在于針對光譜信息和組分理化特性之間進行分析,建立起專門性的函數(shù)關系,也就是校正模型。在實際開展光譜回歸分析的過程只中,使用多元線性回歸方法、偏最小二乘法、主成分回歸以及拓撲學方法等,都能夠取得良好效果。光譜容易受到外界因素影響,測量環(huán)境、光譜儀自身形態(tài)都會容易帶來不同作用,這些影響多集中在非線性方面,面對非線性關系分析時,可以使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法和拓撲方法[,
土壤分析中對于近紅外、中紅外光譜技術的應用當前近紅外與中紅外光譜技術可以被廣泛應用在多種行業(yè)領域之中,給相關行業(yè)建設與發(fā)展提供可靠數(shù)據(jù)支持。土壤學領域積極引進近紅外與中紅外光譜技術,同樣可以展現(xiàn)良好效果。
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近紅外光譜技術
研究學者開展土壤分析工作的過程中,經(jīng)常會使用到近紅外光譜技術,主要是用于快速測定好土壤組分含量。測量水分含量,是該項技術的典型優(yōu)勢。學者Bowers等人在測量實踐活動中,發(fā)現(xiàn)當土壤含水量增多,對于土壤測定的可見一一近紅外光譜波段顯現(xiàn)出反射率下降的情況,奠定了近紅外光譜技術的應用基礎門。土壤之中,擁有生物性、結構性的基本物質是土壤有機質,這是生命活動的重要條件和產(chǎn)物,對于緩解溫室效應具有積極意義。在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展過程中,針對土壤有機質的性質和轉化機理加以深入研究,可以取得良好效果。這其中采用近紅外光譜技術,可以積極構建起可靠的研究模型,達到準確測量土壤含量的目的。在近紅外光譜技術的支持下,土壤的有機質、水分、總氨含量、總碳含量以及有機碳等,都能夠得到較為準確的結果。在分析土壤的過程中,使用這一技術效果顯著。同時在土壤分類過程中,還可以借助于近紅外光譜技術實施定性分析活動,逐漸代替以往土壤分析方法。為保證土壤分類的科學性和合理性,需要研究土壤的內在光譜特性,從而獲取到較為準確的判別指標。聚類分析模式在近紅外光譜技術中占據(jù)重要地位,其能夠快速分析好土壤類型。
中紅外光譜技術
在分析土壤有機、無機碳的過程中,中紅外光譜技術顯現(xiàn)出吏好的應用效果。Minasny等學者在研究中發(fā)現(xiàn),使用偏最小二乘法和中紅外光譜技術,可以針對土壤的礦物成分、有機成分以及土壤化學特性等進行準確預報門。在金屬元素的預報工作之中,中紅外光譜技術要好于近紅外技術。在中紅外光譜區(qū)域,基本分子振動過程中的吸收峰較為強烈,土壤之間的差異性得以顯現(xiàn),預測結果更為明顯,使用中紅外光譜技術手段,可以得到更好精確度的土壤成分含量分析結果。
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