近红外光谱分析技术应用范围扩大到消防领域

  由于近红外光谱能够反映出分子中化学键基频振动的组合频以及一级、二级和三级倍频的吸收谱带信息，可利用1000~250nm波段的光谱数据对液体、固体和粉体等样品进行分析。薛岗等对近红外光谱技术在干粉灭火剂、防火涂料以及七氟丙烷等灭火剂及阻燃材料中的应用进行了详细地介绍，通过偏最小二乘法建立了干粉灭火剂含量和含水率的定量分析模型；通过相似分析（SIMCA）方法建立了防火涂料的品牌鉴别模型；通过一致性比对能够快速鉴别七氟丙烷灭火剂。
 近红外光谱分析技术应用范围扩大到消防领域　　　　随着现代仪器研制技术的不断进步，以及与化学计量学方法的日趋融合，整个近红外光谱分析系统，无论是硬件系统（近红外光谱仪、配套专用测量附件等）的稳定性、光学一致性，还是软件系统（仪器操作控制软件、数据分析软件等）的人机对话功能，复杂数据处理和数学建模功能，均得到全面提升；加之，近年来物联网技术、云计算技术的兴起，近红外光谱分析技术服务于产业现代化，无论是应用于离线分析，还是在线过程监测，必将发挥越来越重要的作用，近红外光谱法在在线过程质量监测中的应用研究及相关标准制订，基于近红外光谱数据库与相关领域知识的数据挖掘技术应用研究成为热点。　　　　公安部天津消防研究所宋文琦等人（点此查看实验详情），通过近红外光谱分析技术解决哈龙灭火剂回收过程中的快速取样及检定的新方法，设计并研制了适用于哈龙灭火剂的带压取样装置，用于哈龙灭火剂液态近红外光谱采集。通过化学计量学中的欧氏距离和相似度匹配理论，建立了哈龙灭火剂的快速检定评价模型，利用不同种类的灭火剂的近红外光谱图进行模型的验证，验证结果表明，近红外光谱分析技术能够用于哈龙灭火剂回收中的快速检定及有效性评价。将近红外光谱分析技术应用到了消防领域。　　　　哈龙是属于氯代烷的一类化学品，主要作为灭火药剂使用，通常指的是一溴一氯二氟甲烷（1211）、一溴三氟甲烷（1301）和二溴四氟乙烷（2402）等物质。哈龙灭火剂由于其电绝缘性好、灭火速度快，释放后残留物质少，灭火后的毒性和腐蚀性小等优点，曾一直是国际上主要应用的清洁高效灭火剂。但是哈龙气体被排放到大气中，在太阳光的照射下，会分解出氯和溴的自由基与臭氧分子中的一个氧原子结合，破坏链式反应，使臭氧遭到破坏，从而降低大气中臭氧的浓度，产生臭氧空洞。由于哈龙气体在大气中对臭氧层的破坏作用能够持续几十年甚至更长时间。为了保护臭氧层，国际社会在1985和1987年签订了《保护臭氧层维也纳公约》和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，将哈龙1211、1301和2402列为附件A中第二组受控物质。我国从80年代开始在灭火器和固定式灭火系统中使用哈龙1211和1301灭火剂。1989年我国加入《保护臭氧层维也纳公约》，1991年正式签署 《蒙特利尔议定书》。1993年，我国政府批准执行《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》。1994年公安部和环保局发布《关于非必要场所禁止再配置哈龙灭火器的通知》，有效遏制了哈龙灭火剂的生产和使用。1997年我国的《中国哈龙行业淘汰计划》在《蒙特利尔议定书》多边基金执委会上原则通过，1998年我国消防行业正式开始实施哈龙灭火剂的淘汰计划。目标是在2005年底完成1211灭火剂的淘汰，2006年全部停止1211灭火剂的生产，2010年全部停止1301灭火剂的生产。与此同时，我国政府鼓励1211和1301灭火剂生产企业转型和升级，不断研发哈龙替代灭火剂，并建立了我国的哈龙银行，以保证必要场所哈龙灭火剂的使用和充装。　　　　我国政府制定了哈龙灭火剂淘汰的日程表，消防企业也在规定的时限内提前完成了灭火剂生产的淘汰工作，但是针对各地已经安装和正在使用的哈龙灭火系统，存在着用户分散、情况复杂的现象，为了进一步巩固和保质保量的完成哈龙灭火剂的回收和淘汰工作，必须对一些固定场所的现有哈龙灭火系统进行妥善处理。目前我国哈龙消防设备的用户和哈龙保有量仍然很难统计，为了规范现存哈龙灭火系统的评价和回收，2012年公安部颁发了哈龙灭火系统工况评定的标准要求，旨在对现有的哈龙灭火系统工作状况进行评价。但是在哈龙灭火系统的评价过程中，对灭火系统中充装的药剂的成分和含量无法进行快速的检定和判断，这对于哈龙灭火系统的评价和灭火剂的回收十分不利，因此，找到一种能够进行哈龙灭火剂快速检定的方法十分必要和紧迫。　　　　由于近红外光谱能够反映出分子中化学键基频振动的组合频以及一级、二级和三级倍频的吸收谱带信息，可利用1000~250nm波段的光谱数据对液体、固体和粉体等样品进行分析。薛岗等对近红外光谱技术在干粉灭火剂、防火涂料以及七氟丙烷等灭火剂及阻燃材料中的应用进行了详细地介绍，通过偏最小二乘法建立了干粉灭火剂含量和含水率的定量分析模型；通过相似分析（SIMCA）方法建立了防火涂料的品牌鉴别模型；通过一致性比对能够快速鉴别七氟丙烷灭火剂。由于一溴一氯二氟甲烷（1211）的临界温度和临界压力为153.8℃和40.4atm、一溴三氟甲烷（1301）的临界温度和临界压力为67℃和39.1atm，因此可以通过加压的方式测量液体状态下哈龙气体灭火剂的近红外光谱图，从而实现快速准确的在回收过程中检定哈龙气体灭火剂的真伪。