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【傅里叶红外对水的吸收】傅里叶红外技术在液体检测中的应用探究

承天示优官方账号 2023-05-21 资讯 480 views 0


傅里叶变换原理简介

傅里叶变换是一种将时域信号转化为频域信号的数学方法,其本质意义在于,通过分解时间函数为若干个不同频率正弦曲线和余弦曲线的叠加函数来描述这个函数。其可以广泛应用于声音、图像处理、通讯等领域。

基础知识:红外光谱学及水的吸收特性

近年来,随着科技的发展,在很多领域得到了广泛应用。其中之一就是涉及到分子结构与功能关系研究方面较为重要工具之一——红外光谱学。它能通过对物质分子振动与旋转状态下产生的电偶极瞬时势能差进行量化检测,并以此确定样品成分。

而水作为天然界最常见存在形式之一,则需要针对其相关特性进行详细讨论。“自由”(即未形成氧氢键)和“束缚”(已经被其他化合物环境包围)两类水都有自己的红外光谱吸收行为。在可见范围内,水并不会对光线产生太大影响,但它对波长在2.5-3微米之间的红外辐射就有很强烈的吸收作用。这是由于H-O-H键能被当作类似摆动质点振荡及分子中氧和氢原子转动引起偶极矩发生变化时周遭电场感应而捕获能量从而引起。

傅里叶红外技术测液体实现方式

了解到上述基础知识后,我们简单介绍一下如何利用傅里叶红外技术进行液体检测:

1. 采集样品:以石英晶体制成具有平面反射特性或透明窗口组成平板制样器,并将待检测试剂在临界角度与其接触。

2. 进行监测:物质表面会折射部分入射光线(通常来自与FTIR仪器配套使用的半导体激光),那么当进入该试样时存在本身材料构造等因素阻碍通过,也即信号发生“衰减”,但如果正好是研究者预定的波长,那么其便可以得以“逃脱”,最终被敏感器所接收并转化为可读取的数据显示。

3. 数据分析:根据大量已知物质在傅里叶红外区域吸收位置及光谱图来对照检测样本比对是否含有特定功能基团,从而确定其成分类型乃至于含量百分数等。

总结

以上是关于傅里叶红外技术应用于液体检测方面的介绍。这种方法准确性高、无污染且使用简单,在水处理、环境监控、饮料及食品加工行业中都有广泛运用。随着生命科学领域引入新型检测设备和更高精度配件,则可以期待在未来实现更为精确快捷有效地成分判断。(以下均不计入总字数)

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