1.简介

基于紫外-可见光、近红外、ATR-FTIR和SERS光谱4种光谱技术的农药残留检测研究都取得了一定效果，但从具体研究结果中也可看出，无论何种光谱检测都没有得到技术的统一，不仅不同光谱技术对不同农药检测的效果不同，同一光谱技术对不同农药的检测效果也参差不齐，针对具体农药，何种光谱检测技术为最优选择更无确切定论，因此本章针对二嗪农采用4种光谱技术一一对其进行初步检测分析，分析不同光谱对农药二嗪农的敏感性，以寻求最适宜二嗪农的光谱检测技术。

2.实验材料

二嗓农〔Diazinon，分子式：C₁₂H₂₁N₂O₃PS，分子量：304.16，化学名称：硫代磷酸O,O-二乙基-O-(2-异丙基-4-甲基-6-嘧啶基)酯，CAS号：333-41-5〕是一种有机磷农药，纯品是无色油状液体，难溶于水，与甲醇、丙酮、二甲苯可混溶。分子结构式如图7-1所示。

本章中所有实验用农药二嗪农均采用甲醇中二嗪农标准物质溶液，购买自中国计量科学研究院标准物质所，标准值为 1.00mg/mL，相对标准不确定度(k=2)为4%，低温下避光保存，使用前需在室温(20℃±3℃)中平衡。

图7-1二嗪农分子结构式

3.二嗪农的4类光谱分析

3.1二嗪农近红外光谱分析

由于近红外光谱建模所需样本量较大，所以实验按照表7-1配制甲醇溶液中不同二嗪农浓度样本70个，样本浓度范围为0.1～5 mg/kg。

在外界环境相对恒定的情况下按照附录A所述近红外光谱采集步骤采集所有样本的近红外光谱，采集到的含有二嗪农的甲醇和不含二嗪农的甲醇对比光谱如图7-2所示。

表7-1甲醇中二嗪农样品溶液浓度配制表

可以看到，含有二嗪农的甲醇溶液和不含二嗪农的甲醇的近红外光谱并无明显差异，肉眼无法直接观测到明显的二嗪农特征峰。但近红外光谱中也可能会包含了肉眼无法直接观察到，但实际却存在的农药二嗪农的特征信息，为了验证这一点，进一步探索近红外光谱是否检测到特征信息，并确定其定量检测农药二嗪农的可行性，采用PLS法分别对所采集样本光谱进行初步定量建模分析，结果如图7-3所示。

图7-3基于近红外光谱法的建模结果

可以看到，不同浓度二嗪农溶液的近红外光谱未能成功建立定量模型，模型中对二嗪农浓度的拟合值趋近于一条水平直线，说明近红外光谱未能检测到甲醇溶液中二嗪农浓度的梯度变化，即未探测到农药二嗪农的特征信息。

3.2二嗪农中红外光谱分析

使用表7-1中所配制的实验样本，在室温相对恒定的环境中，按照附录B所述中红外光谱采集步骤采集所有样本的中红外光谱，采集到的含有二嗪农的甲醇和不含二嗪农的甲醇中红外光对比光谱如图7-4所示。

图7-4二嗪农样本溶液的FTIR-ATR光谱图

可以看到，同近红外光谱结果类似，含有二嗪农的甲醇溶液和不含二嗪农的甲醇的中红外光谱叶无明显差异，肉眼无法直接观测到明显的二嗪农特征峰。同样为了进一步探索中红外光谱是否检测到了肉眼无法观测到的特征信息，并确定其定量检测农药二嗪农的可行性，采用PLS法分别对所采集样本中红外光谱进行初步定量建模分析，结果如图7-5所示。

可以看到，基于中红外光谱的PLS定量模型对二嗪农浓度的拟合值同样趋近干一条水平直线，表明中红外光谱也未能检测到甲醇溶液中二嗪农浓度的梯度变化，即未检测到农药二嗪农的特征信息。

图7-5基于FTIR-ATR光谱的建模结果

文章来源：《多光谱食品品质检测技术与信息处理研究》

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