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【傅里叶红外光谱与传统比较】傅里叶红外光谱与传统比较及傅里叶红外光谱仪测的是什么

承天示优官方账号 2023-04-30 资讯 355 views 0


一、 傅里叶红外光谱及其特点

傅里叶变换被广泛用于对信号进行频率分析和滤波处理。在实际应用中,由于不同物质吸收、反射等性质的不同,在所处环境下产生了复杂多样的物理现象,使得我们需要使用相应工具来完成这种分析。在此方面,傅立业提出并发展起来由此产生了一个区域——“傅里叶变换”。

随着科学技术的进步和化学合成方法的改进,越来越多种类新颖且未知结构化合物被制造出来,并急需确定它们组成部分以及结构,而其中很关键就是寻找到其吸收带或振动频率信息。

因此,在20世纪60年代初期推出了一项重大的科技创新——“Fourier Transform Infrared”(四氟乙烯修改过程) ,简称FTIR。

利用FTIR装置可以快速地获取样品中各种功能基团可能引起伸缩振动、弯曲振动、变角振动等多种类型的信息,对分子进行快速而准确的表征和定性/定量分析。

傅里叶红外光谱在以下方面有着广泛应用:

1. 材料科学:用于物质特性研究(如聚合物、玻璃、陶瓷);

2. 环保领域:用于环境污染监测与控制,土壤样品检测;

3. 化学工程方面:应用在反应器中对化学反应过程进行实时监测及控制;

4. 刑侦鉴别中: 对赌场札记,假币,文物真伪等均可以通过FTIR来判断;

综上所述,“Fourier Transform Infrared”是一种非常有效可靠且普遍适用的手段。

二、传统光谱仪与傅里叶红外光谱仪比较

传统光谱仪利用单色选通装置产生具有单一波长频率和能量的电磁辐射,然后使用此电磁辐射作为样本的激发源并记录其被材料吸收或散射后得到不同波长下信号的记录(光谱曲线)。

然而传统方法有以下缺点:

1. 由于样本需要接触到激发源,所以对固体、粉末等不规则形状物质会有一定限制;

2. 检测需求大量时间且数据分析方式非常复杂,准确性也相应降低;

3. 对于混合物和多成分样品,其特异性差异容易被掩盖,导致信号重叠变得无法解析。

与此相比。FTIR是能够直接使用红外辐射作为激发源进行操作;在检测时仅需傅里叶转换即可将所获取的吸收光谱信息展开到频率域中;同时该系统 可实现批量快速高通量测试,并具备人工智能算法及机器学习技术提高无从事先知识材料组份判别准确度等优势。

三、 傅里叶红外光谱仪测样品

傅立业对红外波长段内(MID-IR)电话电线挥动、弯曲振动等基础式子的推导使得我们可以利用这些特征来了解实际环境中种类繁多未知化合物,进而解析出其结构和组成。为了识别不同化学分子的各种振动模式,在使用FTIR测量过程中有很多因素需要考虑:

1. 样品制备技术:样品应该磨碎并制成粉末或薄片等形态以保证均匀性最大化;

2. 仪器校准:确保所有信号数据在一致标定下采集打表避免噪声级影响;

3. 谱库比较与数据库搜索及拟合:将处理后原始谱图与所建立的红外光谱数据库进行对比来确定新测试样品中可能存在的任何特异性振动信息。

当然,以上列举只是其中部分;实际操作中应视具体情况调整方案。机器学习人工智能技术指导下对于每一个采供试验内容都能够找到优秀方法以提升准确度和效率。

四、 总结

传统光谱检测方法也是为数不少特殊材料与环境条件之限制不能使用FTIR时取得罕见成果较好方式之一,但相较于此基于COVALENT开发生产生FTIR产品更加便捷快速可靠,同时其价格越发亲民。 因此,越来越多的高端分析实验室也开始使用FTIR红外光谱技术辅助工作了。

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