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【傅里叶红外光谱能测什么】傅里叶红外光谱分析:测量对象与数据解读

承天示优官方账号 2023-04-29 资讯 420 views 0


引言

傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)是一种广泛应用于多个学科领域的物质结构分析技术,可以通过对样品化学键振动和拉曼散射特性的检测,获得有关样品化学成分、组织结构和功能活性等信息。本文将从以下两方面入手详细探讨FTIR技术在实际中可以测量到哪些对象以及如何进行数据解释。

第一部分:傅里叶红外光谱能测什么?

FTIR适用于材料测试。

(a) 测试混合物质料的比例:

在工业生产中,FTIR被广泛应用于各种类型混合物的组成验证、污染鉴定等任务。例如,在橡胶制造过程中,使用几种原材料按照不同比例进行混合,并且每个原材料都有独特基团信息。当一个新批次出现问题时,通过比较其与标准批次的FTIR图谱,可以确定哪个原材料的含量发生变化。

(b) 测试药品制剂和医疗器械:

药物、生物制品或医疗器械往往需要严格控制成本和质量。使用FTIR技术来鉴定特定基团在给定样品中是否存在是一种快速而有效的方法。例如,在新型手术套件开发过程中,设计人员可以通过监测不同结构元素之间互相作用导致的可区分振动模式信息,进行定性与标准库比对等筛选以及优化加工参数等。

FTIR适用于环境检测和土地利用评估

(a) 森林火灾后苔藓居群调查:

母体岩石、风向以及气象条件都会影响森林火灾后苔藓居群恢复。通过MTSL-FI(移动傅里叶变换红外光谱仪)采集大范围数据,并为每种样本建立一个“指纹”,分析师可以直观并精细地分析各样品的特征差异,从而为生态学、病毒学相关研究提供基础数据。

(b) 土壤含水量指数估算:

土壤含盐和有机质等组成体积与物理性质会影响其最终适用于植物生长及其他环境任务。通过FTIR技术,可以根据反射光谱来计算不同土壤中水分的相对含量,并且跟踪区域内平均气候变化导致的干旱情况改变。

第二部分:如何进行傅里叶红外光谱图数据解析

方法1: 峰值合集法(Peak Fitting):

由于目标样品可能同时存在多种元素或原子团结构,在记录时将产生复杂、高度重叠的振动带。一个常见策略是使用各种开源软件(例如Omnic和 OriginPro),选择正确仪器参数满足实验条件后进行可视化并分类统计得到其中主要峰点,然后对每个峰进行拟合和定量解析。

方法2: 物质识别法(Material Identification):

因为不同的化学键或结构通常具有独特的振动频率谱线,FTIR可以作为一种有效技术用于物质鉴别。例如,在食品领域中,通过与库存实时比对样本信息等操作来检测真假、淀粉含量、添加剂等问题,并预防安全隐患产生.

总结

在实际应用中,选取基团或元素指纹库来监控材料状态和提高工业过程效率是光谱学家们致力于带来更多可能性且活跃开发职场环境漫长时间以来努力达成的目标之一。然而需要注意,在使用各种数据处理手段时必须小心并遵循科学准则:即要考虑仪器信号强度校正、误差来源以及数据可重现性等方面,并确保所得结果能被合理理解并反映出最初分析目标的实质特征。

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