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【傅里叶红外光谱峰位表】傅里叶红外光谱分析技术及其应用

承天示优官方账号 2023-04-28 资讯 691 views 0


什么是傅里叶红外光谱?

傅里叶红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR) 是一种常见的无损检测和化学组成分析方法,透过将样品置于 反射式或透射式FTIR 分析设备中,并加上特定频率的辐射能量。不同于可见光呈现吸收性质(如颜色),傅里叶变换能将被物体吸收的周波数转成振幅、相位等信息,通过紫外-可见-近红外区(200~2500 nm)支持研究风险评估、药物分子结构解析以及蛋白质碳氮杂原子振动情况等。

什么是峰位?

当扫描本底电流值时,所测得之信号强度与波长间关系即称为 FTIR 光谱图或曲线。在此期间每组数据都展示出一个“山头”形态,代表了在某些特定频率下分子之 振动模式 所产生之 吸收 最高点;这个“山头”就是所谓的“ 峰位 ”。

由峰位可以得知分子之模式、键结构及官能团等信息,应用在材料科学领域中可测量其物理性质如热导率、硬度与摩擦特性,对于生物体诊断则可辅助检知DNA/RNA的极性和脂肪酸组成。

傅里叶红外光谱峰位表

不同的化合物吸收特定频率下产生不同形态曲线作为出现 裂解 时共振发射(NMR)或紫外-可见(UV-VIS)示征,FTIR则透过这些信息综合判读类似 分子式 (molecular formula) 的结果。FTIR 峰位表 不仅简便执行操作与高效精准呈现数据,在化学实验上也未条款保存资料而造成大规模重复工作, 出席了数值计算,并且样品处理时间远比NMR更加快速;此外由于 FTIR 测试环境相对稠密明朗,因此最小检测限亦比其他方法低。

以下是一份常见 有机(organic) 及无机(inorganic) 化合物所具代表性之 振动 模式 下拥有 明确峰位 参考表:

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化学键类型波数/ cm-1化合物示例
有机单键(C-H等)2850-3000Methane (CH4

如何读懂傅里叶红外光谱图?

除了依照 FTIR 峰位表对特定样品进行基本信息分析,实际上更复杂的情况下需要另一个方式去检视数据。一般在观察 FTIR 图时,我们可以参考以下两个要素:

横轴: 波数(cm -1) → 大小代表指向之频率、振动模式及结构;

竖轴: 吸收度(Absorbance, A)或透过度(Transmission, %T) → 表现出当物质遭到辐射后所吸收之能量总量。

此时若发现某些参数出现反常取值,例如强吸收度(Absorbance)或 不明显之峰位 ,那么就有必要再次测定样品的质量、净化程度及储存条件等。同时也应留意到 FTIR 波谱图并不能被直接转换输出成分子结构或组成表格,而只能通过与其他实验数据相互比对才能达成解读研究。

总结

FTIR作为一种广泛使用的无损检测和化学组成分析方法,在材料科学领域中可用于测量其物理性质,如硬度、摩擦特性以及热导率,并且在生物体诊断上也具备重要的作用。FTIR 分析技术主要依靠 傅里叶变换 将被物体吸收的频率转为振幅、相位等信息进行分析. 在 FTIR 的光谱图像当中, 每一个 peek 都代表着不同模式以上所提供基础参考资讯;然后透过含氧碳原自由基活动情况发起指纹区(fingerprint region)检视, 以更加综合方式判读类似分子式 (molecular formula) 的结果。

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