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【傅里叶红外光谱仪在生活中】傅里叶红外光谱仪在生活中的应用及其工作原理解析

承天示优官方账号 2023-04-26 资讯 422 views 0


1、 傅里叶红外光谱仪的工作原理:

傅里叶红外光谱(FTIR)是一种非常有用的无损分析技术,它利用了物质吸收辐射能量以及这些能量与它们所代表的波长之间的关系。这种技术使用可见和/或近红外线来生成特定频率范围内材料样品吸收和放射的光信号,并将其转换为数字数据。

基本上,如下图所示,傅立叶变换实验装置包含一个宽带中心位置传感器(就像您平时看到颜色彩虹一样),可以接收由光源向样品发送过去后反映回来并记录下来给计算机处理。当然我们根据实际测试需要也会通过选择透镜系统与滤镜等方式对激发条件进行优化调整。

从上面可以看出,在被测物体把入射光强度减少后,不同物质内部所能吸收光谱也不一样。因此,在给定波长区间的所有可能光强度值测量之后,可以确定物质的振动状态和结构信息。

2、 傅里叶红外光谱仪在生活中的应用:

FTIR技术已经被广泛运用于许多领域和行业中,如食品加工、药品制造、环境分析等等其他类型的实验室或工程应用:

(1)材料科学与工程

FTIR技术对于合成化学研究者来说非常有价值。例如,可利用该方法通过检查基元以及配体振动模式获得相应自我组装过程图像,并绘制出产物特性图解。

当然这还仅仅是冰山一角:从添加剂到聚合物再到涂层材料,傅立叶变换红外灵敏度高且快速响应特征使其成为了诸多凝聚态现象研究最佳选择方案之一。

(2)医药行业与生命科学领域

在医药领域中, FTIR 分析通常是一个必要步骤。医师和药师可使用傅立叶变换红外光谱技术来识别或验证病人的药物治疗,它能够准确鉴定各种植物、动物组织及生化制剂等类型样本中存在的成分,并通过检测这些成分是否符合其理论配置情况以确定潜在不良反应可能性。

此外,FTIR还常用于监控出生率过低、体重过轻甚至是蓝色贫血(紫绀)相关问题。在这一领域的前沿科学家们可以利用基于微流控器件的高通量实验系统等多项可完全自动化处理工具帮助他们快速得到需要数据并做出相应结论。

(3)环境和水质测试

FTIR技术使我们可以轻松地估算土壤,空气与水源样品之间的区别;同时对于含有最危险污染物类如苯类多环芳香族碳氢化合物, 三氯乙烷等挥发性有机溶剂(VOCs) 等恶臭难闻化合物都拥有突出优势。由于所涉及波长范围比较广阔,在分析参数固定的情况下,怎样进行大量、快速的测量是探索基于人工智能和网络化思路发展方向。

(4)食品行业与生物技术领域

当今世界上最严格的食品法规之一就是欧盟卫生法规。在一个紊乱粮仓空气中,含有许多杂质及顶点蚁巢体显然不利于粮油存储效果必要性对波段敏感度表示出了更高要求:此时FTIR技术具备明显优势。当我们需要检验一些表观看似正常但实际存在污染或者添加剂残留的奶制品甚至糕饼等谷物加工产品时,也可以从容地使用该技术有效区隔问题类别并找到来源追根溯源。

3、 总结

因为 FTIR 分析通常非侵入性测量方式且数据可重复生成多次, 许多领域都选择这种方法作为科研相关或日常应用标准流程首选手段之一。通过暴露潜在问题,并帮助确定其原因解决方案, 以及预防未来再次出现同类型意外事件的可能,这个技术它已经证明自己然而仍将发挥更多未知领域所必须扮演的特殊角色。

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