偶氮染料為人工合成染料，是指分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)或以上偶氮基（-N=N-），并與其連接有至少一個(gè)芳香結(jié)構(gòu)的染料。除了顏色多樣外，偶氮染料還具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、染色能力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于皮革、油漆、油墨、塑料、橡膠等產(chǎn)品的著色，在化妝品中也有應(yīng)用，例如染發(fā)劑就常用偶氮染料制成。偶氮染料已成為合成染料中品種較多、應(yīng)用較廣的一種。

偶氮染料的生產(chǎn)涉及多個(gè)步驟，包括對(duì)硝基氯苯的硝化，混二硝加氫生成硝基苯胺，再加氫生成對(duì)苯二胺等等。如下所示：

圖2. 混二硝加氫

賽默飛致力于制造幫助客戶更好地控制過(guò)程的設(shè)備，其中一種就是強(qiáng)大、先進(jìn)的拉曼光譜分析技術(shù)。它非常精確，用途廣泛，可快速獲得結(jié)果，且對(duì)所分析樣品是無(wú)損的。一直以來(lái)，拉曼技術(shù)需要訓(xùn)練有素的技術(shù)人員操作，并且需要復(fù)雜、龐大和昂貴的設(shè)備，這些使得它很多時(shí)候不適合在線或現(xiàn)場(chǎng)使用。

圖4. Thermo Scientific™ Ramina™過(guò)程分析儀

Thermo Scientific™ Ramina™過(guò)程分析儀(見(jiàn)下圖5)，它是一款緊湊、易用、可靠且價(jià)格合理的系統(tǒng)，利用拉曼光譜技術(shù)測(cè)量工藝過(guò)程中的關(guān)鍵變量以便于控制它們。簡(jiǎn)易的軟硬件設(shè)計(jì)，讓非專業(yè)用戶都可以使用。它同時(shí)也很小巧，很適合用來(lái)解決現(xiàn)場(chǎng)或過(guò)程開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的通用化學(xué)過(guò)程問(wèn)題(見(jiàn)下圖6)。

圖5. Thermo Scientific™ Ramina™過(guò)程分析儀

圖6. Ramina過(guò)程分析儀在化工中的應(yīng)用

圖7. 混二硝加氫過(guò)程樣品的拉曼光譜圖

采用Solo軟件對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并建立PLS模型。Solo軟件是賽默飛匹配在線拉曼技術(shù)而進(jìn)行光譜分析的建模軟件，簡(jiǎn)易向?qū)讲僮魇箯?fù)雜的光譜處理變得簡(jiǎn)單易用，建立的PLS模型擬合效果良好，R2達(dá)0.96，表明拉曼光譜和樣品濃度的良好對(duì)應(yīng)性。把只有二十個(gè)點(diǎn)的該模型應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)線監(jiān)測(cè)，結(jié)果非常好，在生產(chǎn)原料的質(zhì)量存在固有波動(dòng)的情況下，混二硝和硝基苯胺的預(yù)測(cè)偏差都在150 ppm以內(nèi)。繼續(xù)增加數(shù)據(jù)點(diǎn)升級(jí)模型，預(yù)測(cè)精度會(huì)有進(jìn)一步提高。