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【傅里叶红外光谱仪检测器】傅里叶红外光谱仪检测器:原理、分类及应用

承天示优官方账号 2023-04-25 资讯 367 views 0


傅里叶红外光谱仪测定样品:操作步骤、误差分析及实验范例

傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术概述

傅里叶变换红外( Fourier Transform Infrared, FTIR) 光谱技术是一种通常被称为“中红外”区的电磁波辐射与物质相互作用过程在固体,液体和气态状态下所产生的可见规律性现象。这项技术已经广泛应用于有机化学,材料科学,生命科学等领域。

通过引入一个干涉仪并将其置于样品的前面,在记录可见反射或透射时,FTIR 可以提供大量关于样品捕获物理信息。它们不需要任何溶剂或试剂就可以执行,并且几乎所有类型的化合物都能够进行测试。

傅里叶红外光谱仪检测器

FTIR 检测系统由三个主要组件构成:光源/采集装置/检测器。FTIR 光谱仪中的检测器与常见分析仪器(如紫外-可见吸收光谱仪或气相色谱图)一样多种多样,包括普通热电偶、半导体探测器和磁性液氮冷降噪 (MCT) 探测器等。

原理

在 FTIR 中,红外辐射通过进入干涉计,并被反射回来相遇倾斜于横向振动的金属反射镜。这些振动是由一个麦克斯韦方程组成严格控制的马上人工信号生成的。

当金属距离完全匹配时(即条纹过零),记录以此产生围绕特定波长位于参考点两侧所捕获到前后纵列连通式得变化强度。

将每个不同频率区段内所有不同时序扫描识别出来并抛去环境杂讯后归一化后,则可衍生出对应物质标志性本征值得自增对数函数,也就是我们所说得“透过样品”或“透高峰”。

分类及应用

市面上主要有两种类型的FTIR检测器:陶瓷马赛克(MCT) 和氘化钾(KBr) 检测器。MCT 是一种高灵敏度,快速响应时间和较低噪声水平的探测器,通常用于分子结构分析和材料表征方面。

另一方面,KBr 检测器则适合于定量分析、纯度测试和非常精细的谱线宽度确定。因此,在选择 FTIR 时需首先根据实验目的进行所需要性能参数得比对来决定。

傅里叶变换红外光谱仪测定样品

FTIR 实验包括许多步骤以确保准确记录所需数据并排除存在可能产生误差或干扰该过程中障碍物得各类参数:

操作步骤

1. 样品制备: 确保样品完全干燥,并且在试管中无不溶解物。

2. 取出反射镜并清洗

3. 将样品小心地置放到上述已经预处理好得ATR(衰减全反射)晶体套装内

4. 对底盘直接施加一个恒压力应均匀平整的表面,避免任何部分过度压缩或不够紧贴

5. 放回反射镜并对其进行拉伸和锁定以保证稳定固定

误差分析

FTIR 谱线存在各种类型的噪声、偏移和潜在干扰(如温度变化)。因此,在 FTIR 实验中,为了确保可靠性和准确性,需要对实验条件进行严格管理,并采用合适的数据预处理算法去除各种错误得影响。

这些包括:基线校正、瑕疵检测、高通滤波器(消除低频噪音)、低通滤波器(消除高频噪音)等。

实验范例

一个FTIR 的实际应用场景是通过测量乐果(Pesticide)成份来测试食品是否受到残留农药污染。以下所列出步骤涵盖了如何使用ATR技术快速检测含有乐果物质的苹果:

1. 使用硅胶补土纸磨碎样品并挑选一小片置于 ATR 水晶上

2. 在Pike MCT 型号仔细设置相应参数后进行扫描

3. 以Vector软件分析得到的1000-3500 cm^-1区域图形反映出物质的化学信息、数量、位置等有用特征

总结

FTIR检测技术作为一种全新的光谱分析方法,具有快速,灵敏度高且易于使用等优势。通过适当操作和数据处理可以准确测试各种类型样品并获得精确结果。然而,在调研和实验之前必须对其基本原理及应用范围有详尽地入门介绍并进行充分掌握。

***以上内容旨在提供帮助与指导,并不代表任何产品或厂家意见。***

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