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【傅里叶红外光谱仪测的矿物】傅里叶红外光谱仪测的矿物及傅里叶红外光谱仪可以测液体吗?详细解析

承天示优官方账号 2023-04-26 资讯 460 views 0

矿物是地球上自然产生的无机固态物质,其化学性质和晶体结构具有一定规律性。掌握其成分、结构以及特殊性质对于地质勘探、资源开发以及识别宝石等领域能够提供重要信息。

在这方面,科技手段作为辅助工具之一被广泛应用。其中,傅里叶红外光谱仪便是常见的一个检测手段。

一、 傅里叶红外光谱仪原理简介

傅里叶变换能将时域信号转化为频域信号,在某些情况下会使问题得到简化并呈现出更加明显的特征,从而达到快速有效处理信号目的。

在实际应用中,通过记录样品与入射光相互作用后所形成吸收带隙(Absorption Bandgap),即可获得样品中不同基元所对应键振动效果波长范围内图像。通过比较进而鉴别出所检测样品的成分。

其中,矿物领域中常用到的波长红外光谱区间有3600~3000cm-1和1500~400cm-1。由于矿物结构复杂以及各种基元类型多样,因此常规红外光谱仪不能满足高灵敏度、高精确性的检测需求。

傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)便是一种可靠、准确且快速获得特征吸收信息仪器。其具备以下优点:

1. 具备较高灵敏度:傅里叶转换后生成的频谱图宽广直观,在对小幅强度差异之信号也能够准确捕拍与识别;

2. 几乎无冗余信号产生:数据采集过程必须经过软件进行并且带通等效模式下相邻时间片段之间互不重合建立坐标系,同时采取平行路径扫描方式,在保证数据量质量稳定成果目标下降低了电子噪声引入可能;

3. 有效缩小反射/透射误差加大测试深度范围:通过近似惠斯坦斯理论,可以计算样品反射率与透过率之间的响应微分;使得吸收效果能够呈现出更加真实地凸显出矿物特色。

二、FTIR能否测量液体成分?

在所有固体领域中,傅里叶转换红外光谱仪最广泛应用且效果最为明显。但同时候,在一定程度上它也拓展到了气态和液态领域。

目前最常见的悬滴法(Drop deposition method),就是通过示踪剂的添加将测试对象溶于有机试剂中,并将其挥发至干燥状态后作为被检查样品。这种方法可应用区间包含混合物组成设计以及有机化学多项式变异。

此外,还可以采取密闭型容器替代传统表面扩散方式来进行探测工作,在内部建立标准条件下开展测试等相关操作。当然,需要注意的是不同测量手段可能会引入不同误差因素进而影响结果精确性分析。

三、FTIR在矿物方面实际应用案例

1. 钻石质构鉴别

钻石晶体通常会形成多晶体形态,这就给了鸟瞰下的外表相近者混淆危险。FTIR可应用区间主要集中于3000~2800cm-1和1250~400cm-1两部分并且辗转反复测试、筛选以及数据处理可以大幅提高其纯度检测准确率。

2. 贵金属控制

贵金属(Gold, silver etc)是许多矿物有价性第一考虑因素,其含量直接影响着地质总资产潜在价值。通过FTIR进行组分与结构化学式切片操作以及特性优劣评估能够有效掌握其中不确定性因素进而更好调整资源管理方案。

3. 光谱标记法开展成分鉴别

光谱信息是所有物种都会存在的一个属性,在未来由此得出对基元型规律的理解将会扮演重要作用。例如采取指纹识别方式比较超滤液、天然气样品之类生命来源成分变异等情形,则需要借助FTIR加强检测灵敏度和显现效果,并从积累的历史数据库中推断出不同“人脑”意义下的归类结果。

四、总结

傅里叶红外光谱仪作为一种成分检测关键仪器,其应用广泛并且优劣性具备明显,每年有着不同行业之间强烈的技术交流与合作需求。随着科学技术进步和生产经验积累,FTIR也将更高效地促使用户实现质量提升、产品革新等目标。

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