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【傅里叶红外光谱仪范围】傅里叶红外光谱仪:范围及应用详解

承天示优官方账号 2023-04-11 资讯 518 views 0


傅里叶红外光谱仪的基本原理

傅里叶红外光谱仪是一种利用样品在不同振动频率下吸收或反射辐射能量而进行定性和定量分析的工具。它利用了物体所有可能振动方式共振或非共振与电磁波相互作用的特性。当被测物质通过该设备时,由于其分子结构中化学键产生的微小运动所导致的吸收、散射和透过现象以及这些现象与波数之间关系足以提供有关被测样品组成及内部结构信息。

准确来说,整个傅立叶变换红外技术是将某一个激发源(如黑体辐射)所发出的连续可见光(CWL)经滤色后,在衍射棱镜前形成干涉条带图像,并经过显微镜放大传到探测器上记录序列信号。常见获得单点扫描需要10-30秒时间,如果想要获得12g机选取4000-600cm异响光谱图,需要进行16次扫描并对结果做平均处理。通过这种方式可以得到一系列全部频率的光谱信息。

傅里叶红外光谱仪的工作范围

目前市场上普遍使用的傅里叶变换红外(FTIR)分析仪由于理论和实际技术水平不断提高,使得其逐渐成为红外分析领域最常用的设备之一。根据所测量样品能够吸收辐射波数范围来区分:

- 远红外光谱:通常是指4000cm-20cm^-1 这个 broad range 范围内信号记录

- 中红外光谱:主要考虑振动、弯曲等基础运动模式所导致 的特征结构 。主要包括—— 3800 cm -^1 ~500cm^-1(互补性区)、1900~3800 cm^-l (伸缩性区)、1500~1000 °I (oom-and-vally zone) _;

- 近红外(IR)光度法中,在参数表现时有大概680nm以至更低『840--165O nm] 的窗口和155012 接近200014 nm 左右两者之间。

当然,总体而言在应用时通常将中红外光谱视为默认的范围。

傅里叶红外光谱仪的应用

当前,傅里叶变换 FTIR 分析法已经成为无机、有机及生物化学领域研究和质量控制分析的重要手段。以下列举了其主要应用:

1. 化学品鉴定

FTIR 仪器通常与计算机联合使用,并配置专业软件对获得结果进行处理。化学品可供比较时快速确定相同性能等级其中一项关键词就是它们各自具有不同的振动频率,因此验证元素种类以及结构组成便非常重要。

2. 聚合物表征

聚合物在内部结构上由于存在某些基本单元共价键而使得其拥有独特拉伸振动模式和弯曲振动模式。 利用 FTIR 技术可以实现响应分子运动并提供相关信息给出来支持这些材料设计所涉及问题解决方案。

3. 原位表面成像

通过悬浮样本于 ATR(反射微型金刚石晶体) 表面 (ATR) 得到原位 IR 图像非常直观并具备显示更好的表面分辨率信息。

4. 生化检测

在生物医学领域中也被频繁使用。最常见地应用就是对纵深层次复杂的、氢键结构丰富多彩的生物大分子(如蛋白质、核酸和多糖等)进行特征谱图绘制,从而获得实验所需数据判定样品性质及材料成型是否正确。

总体来说,FTIR 技术不仅具备非侵入式操作优点并能快速或无标记量对全范围样本(液态或固态)进行衍射扫描。在许多行业都有着广泛应用,例如 制药科技, 食品工艺 ,环保监测以及新材料开发等方面作出了重要贡献。

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