便攜式光譜儀如何實現(xiàn)溶液檢測？

溶液是兩種或兩種以上的物質混合形成均勻穩(wěn)定的分散體系，被分散的物質（溶質）以分子或更小的質點分散于另一物質（溶劑）中。物質在常溫時有固體、液體和氣體三種狀態(tài)，因此溶液也有固、液、氣三種狀態(tài)。氣體溶液一般指氣體混合物，固體溶液混合物常稱為固溶體（如合金）。一般情況下，溶液專指液體溶液。

溶液體系中的物質處于高度分散狀態(tài)，構成物質的粒子有充分接觸的機會，能夠大大加快反應速率。這一性質特點被廣泛地應用于食品、農(nóng)業(yè)、化工、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療等領域。在實驗室里或化工、工業(yè)生產(chǎn)中，常常先把反應物質進行溶解，再將不同種類的溶液進行混合，以加快反應的進行。在農(nóng)業(yè)領域，植物、作物和農(nóng)產(chǎn)品會從土壤里獲得各種養(yǎng)料。一些養(yǎng)料或者肥料會預先配置成溶液施加到作物的土壤中，以促進作物對養(yǎng)分的吸收。在醫(yī)療領域，用于治療感染、緩解病痛的各種炎癥的注射液、葡萄糖溶液和生理鹽水等等，也會按照一定比例配成溶液使用，以促進人體對藥物的吸收。

在實際應用的過程中，合適的溶液濃度才能對生產(chǎn)生活起到良性的積極作用，并且不同濃度的溶液會產(chǎn)生不同效果。例如，在醫(yī)療領域，適當濃度的可卡因溶液被用作局部麻醉藥，而高濃度的可卡因對人體危害極大。在食品領域，低濃度的酒精制品是美味無窮的美酒，而高濃度的酒精可用于食品生產(chǎn)線消毒。在農(nóng)業(yè)領域，適當濃度的肥料能有效地促進作物生長，提高作物產(chǎn)量，而肥料濃度會引起明顯的燒傷、落葉、落花、落果等現(xiàn)象。

常見的溶液濃度檢測方法有滴定法、比重計法、折光率法和光譜儀法等等。

滴定法是將一種已知度的試劑溶液(稱為標準溶被)滴加到被測物質的溶液中，直到化學反應完成為止，根據(jù)所用試劑溶液的濃度和體積計算被測溶液的濃度。但這種方法操作復雜，并且不完全的化學反應會影響計算結果。比重計法的原理是基于某種物質的比重與溫度和濃度的相關性。在某個溫度下測定物質的比重，通過查表可以找到對應的濃度。但該方法依賴經(jīng)驗值換算，并且讀表操作會產(chǎn)生人工誤差復雜。折光率法是通過測量物質的折光率來判別物質的組成，確定物質的純度、濃度及判斷物質的品質的分析方法。通常需要特定的折光率測試儀器，對技術操作比較高。

光譜儀法是利用液體吸光度和濃度的關系來判斷被測液體的濃度，即通過被測液體對紫外光、白光的吸收來測定被測液體中的成分和含量。該方法的基本原理是利用特定波長的光源去照射待測液體，帶測液體會發(fā)生吸光現(xiàn)象，光譜儀記錄被測液體的吸光度，通過Beer lambert法則得出被測液體的濃度。這種檢測方法操作簡便，無需復雜的技術步驟，無損檢測樣品，分析速度快。

實驗室級別的光譜儀能實現(xiàn)高精度的吸光光譜測量，但這些光譜儀占用空間面積大，不易攜帶，開機預熱時間長，無法適用于室外測量、現(xiàn)場測量、便攜測量和快速光譜測量等場景。

虹科便攜式光譜儀基于新型軸向光柵技術，光路結構十分緊湊，在保證高精度測量的基礎上，極大地減輕了光譜儀的重量，縮小了光譜儀的尺寸，非常適用于室內(nèi)、室外以及任何具有便攜性的光譜測量場景，隨時隨地助力實現(xiàn)光譜測量！

虹科便攜式光譜儀開發(fā)了化學分析模塊，這是市場上基于分光光度法進行化學分析的最緊湊的光譜儀。借助化學分析模塊，可以隨時輕松進行吸收測量、光密度（OD）測量、濃度測量（Beer-Lambert）以及熒光測量。虹科便攜式光譜儀的化學分析模塊配備了高強度平光譜白光源（380nm-720nm）和高強度紫外UVA光源（365nm），可滿足在不同激發(fā)下的測試測量場景，其余波段可根據(jù)客戶要求進行調(diào)整和定制。

虹科便攜式光譜儀的化學分析模塊能夠為不同市場提供多方面的解決方案，助力實現(xiàn)快速的現(xiàn)場溶液分析處理，包括：比色試劑的吸收和濃度分析（廢水分析）、食品液體（葡萄酒、啤酒、油等）的比色分析、通過熒光（橄欖油、蜂蜜、香水、烈酒等）鑒定并控制液體摻假、細菌密度測量（OD600）

以下是使用虹科便攜式光譜儀的化學分析模塊進行溶液測試的示例：

1. 對不同濃度的溶液進行吸收測試

預先設置好Indigo光譜儀和軟件的基本參數(shù)，可參考軟件使用手冊

將一定溶液置于比色皿中，進行測量

2.基于Beer-lambert模塊測量未知濃度的A溶液濃度

預先設置好Indigo光譜儀和軟件的基本參數(shù)，可參考軟件使用手冊

配置不同濃度梯度的A溶液，并測量吸收光譜

進行數(shù)據(jù)擬合，得到濃度與吸收率的曲線

注：此部分可進行多個濃度的溶液測試，建立數(shù)據(jù)模型，使?jié)舛?吸收率曲線更接近真實值

將未知濃度的A溶液置于比色皿中，進行測量，紅點即為未知濃度A溶液濃度

注：未知濃度需在數(shù)據(jù)模型的最大濃度和最小濃度之間

3. 建立時間-吸收光譜曲線

跟蹤相關的光譜信號，實時監(jiān)控化學反應過程，得到全光譜延時圖譜或單波長的延時圖譜，詳細操作請查看視頻鏈接。

虹科便攜式光譜儀

紫外/可見光光譜儀

IndiGo是一款經(jīng)濟實惠的模塊化、便攜式的光譜儀，體積只有手掌大小，通過USB-C與電腦連接，通過藍牙與智能手機連接。

該光譜儀允許測量370 nm至 810nm的發(fā)射、吸收或透射光譜，分辨率為1.5 nm。

我們提供多個與 IndiGo可信兼容的模塊，這將允許您使用光譜儀進行多種模式的測量：光纖適配器、UVA-LED光源模塊、UAB/UVB-LED光源模塊、激光誘導熒光(LIF)、基于比色皿的化學分析模塊

紅外光譜儀

IndiGo NIR是一款便攜式、連接式、價格合理的近紅外光譜器。它通過藍牙連接到智能手機、平板電腦或有線連接到 PC。這款光譜儀可以測量從720nm到 1040nm的發(fā)射、吸收和透射光譜，分辨率約為 2nm。

我們還提供 IndiGo NIR兼容的模塊，如：固體上的近紅外反射、比色皿中液體的近紅外吸收/反射，為您提供光譜儀的額外功能。

審核編輯黃昊宇