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【傅里叶红外光谱仪 原理】傅里叶红外光谱仪的原理及实验原理

承天示优官方账号 2023-03-29 资讯 542 views 0


1. 傅里叶红外光谱仪的原理

傅里叶变换是一种数学方法,可以把时域信号转化为频域信号。在傅里叶红外光谱仪中,样品受到红外辐射后反射或透过样品产生一个带有分子振动信息的复杂波形。这个波形被接收器读取并转化为时间域信号,在经过快速扫描干涉仪之后再以多相控制的方式进行四重全息处理(reference beam, sample beam, and two detector signals),就能得到代表吸收率与波长关系图谱。

当然,真正测定出物质分子结构还需要根据库伦定律剖析每一个振动模式所对应的基本桥段和不同官能团组合而成,并找出吸收强度、发色团单位等参数来研究物质性质。

2. 傅里叶红外光谱实验原理

1) 样品制备

使用前将样品粒度要求达到最佳测量效果:一般要求粒度在1 ~ 100微米之间。如果样品是液态的,可以考虑将其放置于透明KBr片上制成薄片进行实验;如果样品是固体,可以尝试通过研碎等方式使得其细化后更易测量。

2) 样品处理

一般来说,傅里叶红外光谱仪所侧重的也就是功能团在分子链结构中产生的振动 band,在操作过程中需要特别注意以下几点:

① 如果有水分、杂质干扰可能会影响到你数据的正确性与复现性。因此要求对采集物料要求极严格,并且尽可能使用高纯溶剂或者去离子水等工艺清洁检测测试环境;

② 处理前务必将仪器参数调整好:包括波数范围和比例、主信号强度设置等等;

3) 实验步骤

A. 参数设定:先根据被测试物质确定所需波长范围以及辐射源选择;

B. 样品制备:配置称取透明KBr(基础支撑材料),并按照标准程序转速旋转悬浮至沉淀状态;

C. 调节参考光路径

D. 放置样品

E. 单位时间内不断进行小幅波动以获取更准确的数据;

F. 记录测试结果,清理仪器设备。

本文主要从傅里叶红外光谱仪的原理及实验原理两方面,详细介绍了傅里叶变换如何把时域信号转化为频域信号,并通过多相控制等技术对透过或反射样品后所得到的复杂波形进行读取、处理最终输出吸收率与波长关系图谱。同时,在使用该仪器进行样品制备和操作时需要注意处理好物质粒度要求和规避水分、杂质等潜在干扰问题。

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