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【傅里叶红外线和拉曼光谱仪】傅里叶红外线和拉曼光谱仪在红外光谱分析和拉曼光谱分析中的应用

承天示优官方账号 2023-05-19 资讯 372 views 0


1. 傅里叶红外线(FTIR)光谱仪的原理及应用

傅里叶变换红外(FTIR)光谱法是一种常见且可靠的物质成分检测方法。该方法利用了物质与特定频率范围内电磁辐射相互作用时发生吸收、散射或反射等现象,从而获得样品惯性振动模式的信息。经过数据处理后,可以得到一个具有一系列波峰的样品信号图像。

FTIR技术被广泛应用于材料科学、化学工程、食品科学、制药工业等许多领域中。主要优点包括:

- 快速:实验操作简单快捷,并且灵敏度高。

- 非破坏性:不需要摧毁或修改样品即可进行分析测试。

- 反映组成:通过可重复确定每个化合物所产生含量和比例关系,在某些情况下还可以推断出其结构。

- 容易识别异常情况:检测结果可以在软件中处理,如果出现异常情况则会发出警报或者自动分析计算。

2. 拉曼光谱仪的原理及应用

拉曼光谱法是一种基于物质与特定频率范围内电磁波相互作用时散射光中所携带信息的技术。它利用拉曼效应观察样品产生的“指纹”振动能级变化,并对样品进行鉴别、定量和结构分析等方面提供支持。

由于不同材料具有不同成分组成和化学键连续性,在这些方面存在差异。因此,通过比较样品与参考标准之间在振动程度上的差异,可以很容易地识别或确认其是否为特定材料,并对其中每个组分以及他们之间的反应进行深入了解。

拥有高灵敏度、非接触式操作、过程实时监测等优点,拉曼光谱仪在许多领域得到广泛应用。其中包括:

- 生命科学:可鉴别蛋白质和DNA等生物大分子类似。

- 材料科学:表征合金、晶体以及半导体材料等。

- 环境科学:用于地球化学、大气环境分析等方面。

3. 傅里叶红外光谱和拉曼光谱在红外光谱分析和拉曼光谱分析中相互比较

FTIR和Raman是两种重要的实验技术,均适用于材料结构、性质及其反应机理的表征研究。虽然它们都属于振动能级变化而不同限制条件下激发结果的观察,但它们有以下几个不同点:

1)选择规则:FTIR是一种电偶极辐射过程,因此对称性改变产生了大量信号;而Raman散射涉及振动识别并且需要非共线系统才能产生。

2)灵敏度: FTIR具有高灵敏度,在水合物样品上进行检测时特别显著。由于基本成分之间没有额外的约束,可能会出现作为连锁反应副产品而导致混淆或模拟其他过程; Raman颜色也可以探测到这些组件,并且通常使用来自样品表面的信息提供更详细的内部信息。

3)峰形状:FTIR可生成吸入或拉伸振动的强峰;而Raman谱具有宽峰,其形状可以反映出分子中化学键的结构、环境以及对称性。

4)样品处理:FTIR仪器通常需要使用样品运输系统来激活样品(例如,压缩机和气体流),因此它们很难用于在线检测;相比之下,Raman散射信号足够强大,即使在非理想条件下也可以正确地识别物质,并且不会影响原始数据的抗干扰能力。

总之,在红外光谱分析和拉曼光谱分析过程中,根据实验条件、需要信息等方面考虑选择合适方法。

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