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傅立叶变换红外显微镜(傅立叶变换红外光谱仪的功能和作用)

承天示优官方账号 2022-12-12 资讯 1209 views 0

今天的文章给大伙介绍下傅立叶变换红外显微镜,和傅立叶变换红外光谱仪的功能和作用相关的内容,希望能对小伙伴们有所帮助,记得不要忘记收藏下本站喔。

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什么是“油指纹”鉴定技术?

资料显示,海上船舶油污染事故呈上升趋势,为调查处理这些事故,海事主管机关常运用多种调查手段,其中,溢油鉴定是一项重要的科技手段。1982年4月6日,烟台海事局水域环境监测站(中国海事局烟台溢油应急技术中心海事鉴定实验室的前身)经交通部港务监督局批准成立,交通部先后投资800多万元,建设实验室用房,配备了符合国际海事组织(IMO)推荐标准的4台套大型化学分析仪器。在20多年的发展历程中,该中心已拥有了符合IMO溢油源鉴定标准的荧光光谱仪、气相色谱仪、红外光谱仪和色质联用仪等分析仪器。利用这些先进设备,采用科学的分析方法,可分别获取海上溢油和嫌疑溢油源的“油指纹”,通过相互比对分析得出鉴定结论,为判定溢油源提供证据。同时,还可判定污染损害的范围和污染程度,并可进行水中油含量的定量分析、危险品污染的污染源鉴定和部分危险货物的性质鉴定。

另外,该站还可采用红外光谱—红外显微镜仪,测定船舶碰撞时转移油漆和嫌疑船舶油漆中有机成分的红外光谱图,经过比对分析,为判定碰撞肇事船舶提供证据。监测站所配备的具有国际领先水平的美国尼高力傅立叶变换红外光谱—红外显微镜联机系统,可对最小直径为50微米的微量油漆进行鉴定分析,并提供准确可靠的油漆物证鉴定结论。

2006年2月26日,该站和烟台海事局溢油应急技术中心合并,组建成了中国海事局烟台溢油应急技术中心。

石油是由上千种不同浓度的有机化合物组成。这些有机物是在不同地质条件下,经过长期的物化作用演变而成。因此,不同条件或环境下产出的油品具有明显不同的化学特征,其光谱、色谱图因此而不同。同时,因制造、储存、运输、使用的环节不同,更增加了油品光谱、色谱图的复杂性。油品光谱、色谱图的复杂性如同人类指纹一样具有唯一性,因此,人们把油品的光谱、色谱图称为“油指纹”。

就燃料油而言,两艘船舶即便是在同一个地方加了同一种油品,由于船舶自身情况的千差万别,其油箱“油指纹”也不会相同。就机舱舱底油污水来说,它的构成极为复杂,是混合了船机油、液压油、生活污水等液体形成的,因此世界上绝不会出现两种完全相同的舱底油。也就是说,世界上不同源头的油品不可能出现完全相同的“油指纹”。

因此,鉴定实验室利用荧光光谱仪、液相色谱仪、气相色谱—质谱联用仪等先进仪器,对送检的各种嫌疑溢油源的油样进行分析,并将检验出的“油指纹”特征与污染水域环境的溢油的“油指纹”特征进行比对,从而判定到底是哪艘船舶污染了水域环境。

溢油鉴定广泛应用于溢油污染事故调查处理中,是确定船舶溢油事故污染源的重要的科技手段之一,在污染事故调查处理中发挥着非常重要的作用。

首先,溢油鉴定技术能为船舶溢油事故调查处理提供科学有力的证据支持。在溢油鉴定技术未广泛应用之前,主管机关在海上船舶溢油事故调查处理时,为查找肇事船,一般采用询问嫌疑船舶有关当事人、勘查船舶管系和溢油现场、分析风流对溢油流向的影响、排除其他嫌疑溢油源等方法确定肇事船舶。但通过这些方法获取证据存在着随意性、不科学、不确切、易失真,证据证明力度不够等问题,尤其是船舶操作性溢油,现场证据易被人为破坏,事故调查困难。溢油鉴定技术的应用,有效弥补了其他调查手段的不足,保证了事故认定的准确性和科学性,同时也为事故的进一步处理和索赔,提供了合法有力的证据支持。

实际工作中,在溢油事故发生地距鉴定机构较远,船期紧张的情况下,调查人员可先展开初步调查,收集有关证据,然后对全部嫌疑船舶采样,将样品送往鉴定机构进行全面的技术鉴定,根据鉴定结论,并辅以其他证据最终确定肇事船舶。

其次,溢油鉴定对污染事故调查也具有很强的指导意义。一般港口、码头发生污染事故时,经常有多艘船舶同时在港,调查范围广、难度大。但是,有了溢油鉴定作技术指导,调查人员就可在污染事故发生后,迅速对全部嫌疑船舶同时采样,并送往鉴定机构,通过鉴定排除其他船舶,缩小嫌疑范围,然后集中力量对嫌疑船舶展开调查。另外,溢油鉴定技术能迅速地确定溢油来源和种类,调查人员可据此开展有针对性的调查,从而提高调查效率,最大限度地减少船舶滞港时间。

20多年来,该实验室积极开展海事行政鉴定实践与探索,充分利用高科技手段,在海事鉴定方面发挥了积极的作用,为国家挽回经济损失达9000多万元。2002年,海事鉴定实验室被交通部授予“交通行业环境监测先进单位”荣誉称号。

1991年7月26日,大片油污飘向烟台第一海水浴场,许多游客身上沾满油污,相关的旅游服务也被迫停营。实验室通过对3艘嫌疑船舶油样品鉴别分析,认定海面污油系英国籍“联期”轮所致。烟台海事局要求船方在开航前查明事故原因,但船方难以找到溢油原因。28日下午海事执法人员在“联期”轮围油栏内发现了新溢出的污油,随即带领“联期”轮船长查勘现场。“联期”轮的船长辩解说,可能是烟台港池下面有油田。后经潜水员水下对“联期”轮船体探摸,查出了船舶漏油管口。船方终于根据水下探摸情况,找到了漏油原因。至此,船方对实验室的鉴定心服口服。烟台海事局依法对该轮进行罚款,并由船方支付了海水浴场及有关单位的经济损失。

2000年6月18日,烟台港26号泊位发生烟台港开埠以来最大的港内溢油污染事故,烟台海事局水域环境监测站参与采集3条嫌疑船油样品共12个,经化验分析,得出了利比里亚籍“冷藏1”号轮的机舱舱底污油样品与海面溢油指纹特征一致的鉴定结论,为案件的侦破起到了决定性作用。随后,尽管“冷藏1”号船长百般抵赖,事故调查人员还是通过对海面溢油方向模拟分析、机舱设备检查和溢油化学鉴定,形成了一系列的证据体系,“冷藏1”号为肇事轮已确定无疑。6月21日,烟台海事局对“冷藏1”号发出处罚通知,鉴于该轮违法排污造成污染,而且不立即采取措施也不向主管机关报告,按照《中华人民共和国海洋环境保护法》有关规定,对其处以30万元的罚款,并承担全部经济损失。在法定时限内,肇事轮没有提出任何申辩,并交付了30万元人民币的罚款。这是新《海环法》生效后,海事鉴定实验室鉴定的第一个大型船舶污染案,该案件的调查处理结果作为2000年度我国向海事组织报告的案件之一。

2005年5月14日,天津新港水域发生了一起船舶溢油污染事故,当时正在港口作业的巴拿马籍“SINAR”轮和伯利兹籍“WISHES”轮均存在重大肇事嫌疑。天津海事局迅速对现场的海面溢油和两艘嫌疑外轮的舱底污油、燃料油等8个部位进行了油类取样,于17日将19个油类样品,通过特快专递发往烟台海事局,请求提供物证鉴定支援。为判明真相,海事行政鉴定实验室迅速对油样进行了系统鉴定分析,最终通过“油指纹”鉴定技术,5个小时内判定巴拿马籍船舶即为此次溢油污染肇事船,同时排除了伯利兹籍船舶的肇事嫌疑。

实验室准确而高效的鉴定技术,对调查事故真相的海事人员来说,是一个有力的工具;而对于那些在肇事之后想拒不承认的人而言,则是令他们心生畏惧的利器。

为了保证溢油事故中采样和鉴定程序的合法有效,监测站执法人员还配合中华人民共和国海事局编译完成了IMO《溢油采样与鉴定指南》;在总结20多年溢油鉴定工作经验的基础上,配合部海事局完成了《水上油污染事故调查油样品采样程序规定》,进一步统一了做法,规范了化验鉴定行为。另外,他们还承担了海事行政鉴定地位、性质研究、海事行政鉴定工作的相关保证措施研究、液相色谱、气/质联用仪溢油源鉴定方法研究,研究成果对进一步丰富海事行政鉴定理论、提高鉴定技术水平,更好地为调查处理溢油事故服务有十分重要的意义。

傅立叶变换红外光谱仪

宝石在红外光的照射下,引起晶格(分子)、络阴离子团和配位基的振动能级发生跃迁,并吸收相应的红外光而产生的光谱称为红外光谱。19世纪初,人们通过实验证实了红外光的存在。20世纪初,人们进一步系统地了解了不同官能团具有不同红外吸收频率这一事实。1950年以后出现了自动记录式红外分光光度计。随着计算机科学的进步,1970年以后出现了傅立叶变换红外光谱仪。近年来,红外测定技术如反射红外、显微红外、光声光谱以及色谱-红外联用等得到不断发展和完善,红外光谱法在宝石鉴定与研究领域得到了广泛的应用。

一、基本原理

能量在4000~400cm-1的红外光不足以使样品产生分子电子能级的跃迁,而只是振动能级与转动能级的跃迁。由于每个振动能级的变化都伴随许多转动能级的变化,因此红外光谱属一种带状光谱。分子在振动和转动过程中,当分子振动伴随偶极矩改变时,分子内电荷分布变化会产生交变电场,当其频率与入射辐射电磁波频率相等时才会产生红外吸收。

红外光谱产生的条件:①辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量;②辐射与物质间有相互偶合作用。例对称分子没有偶极矩,辐射不能引起共振,无红外活性,如N2、O2、Cl2等。而非对称分子有偶极矩,具红外活性。

(一)多原子分子的振动

多原子分子由于原子数目增多,组成分子的键或基团和空间结构不同,其分子真实振动光谱比双原子分子要复杂,但在一定条件下作为很好的近似,分子一切可能的任意复杂的振动方式都可以看成是有限数量的且相互独立的和比较简单的振动方式的叠加,这些相对简单的振动称为简正振动。

(二)简正振动的基本形式

一般将简正振动形式分成两类:伸缩振动和弯曲振动(变形振动)。

1.伸缩振动

指原子间的距离沿键轴方向发生周期性变化,而键角不变的振动称为伸缩振动,通常分为对称伸缩振动和不对称伸缩振动。对同一基团,不对称伸缩振动的频率要稍高于对称伸缩振动,而官能团的伸缩振动一般出现在高波数区。

2.弯曲振动(又称变形振动)

指具有一个共有原子的两个化学键键角的变化,或与某一原子团内各原子间的相互运动无关的、原子团整体相对于分子内其他部分的运动。多表现为键角发生周期变化而键长不变。变形振动又分为面内变形和面外变形振动。面内变形振动又分为剪式和平面摇摆振动。面外变形振动又分为非平面摇摆和扭曲振动(见图2-2-12)。

图2-2-12 简正振动的基本形式

“+”表示运动方向垂直于纸面向里;“-”表示运动方向垂直于纸面向外

(三)红外光区的划分

红外光谱位于可见光和微波区之间,即波长约为0.78~1000μm范围内的电磁波,通常将整个红外光区分为以下三个部分:

1.远红外光区

波长范围为25~1000μm,波数范围为400~10cm-1。该区的红外吸收谱带主要是由气体分子中的纯转动跃迁、振动-转动跃迁、液体和固体中重原子的伸缩振动、某些变角振动、骨架振动以及晶体中的晶格振动所引起的。在宝石学中应用极少。

2.中红外光区

波长范围为2.5~25μm,波数范围为4000~400cm-1。即振动光谱区。它涉及分子的基频振动,绝大多数宝石的基频吸收带出现在该区。基频振动是红外光谱中吸收最强的振动类型,在宝石学中应用极为广泛。通常将这个区间分为两个区域,即称基团频率区和指纹区。

基频振动区(又称官能团区),在4000~1500cm-1区域出现的基团特征频率比较稳定,区内红外吸收谱带主要由伸缩振动产生。可利用这一区域特征的红外吸收谱带,去鉴别宝石中可能存在的官能团。

指纹区分布在1500~400cm-1区域,除单键的伸缩振动外,还有因变形振动产生的红外吸收谱带。该区的振动与整个分子的结构有关,结构不同的分子显示不同的红外吸收谱带,所以这个区域称为指纹区,可以通过该区域的图谱来识别特定的分子结构。

3.近红外光区

波长范围为0.78~2.5μm,波数范围为12820~4000cm-1,该区吸收谱带主要是由低能电子跃迁、含氢原子团(如O—H、N—H、C—H)伸缩振动的倍频吸收所致。如绿柱石中OH的基频伸缩振动在3650cm-1,伸/弯振动合频在5250cm-1,一级倍频在7210cm-1处。

二、仪器类型和测试方法

按分光原理,红外光谱仪可分为两大类:即色散型(单光束和双光束红外分光光度计)和干涉型(傅立叶变换红外光谱仪)。色散型红外光谱仪的主要不足是自身局限性较大,扫描速度慢,灵敏度和分辨率低。目前在宝石测试与研究中,主要采用傅立叶变换红外光谱仪。

在傅立叶变换红外光谱仪中,首先是把光源发出的光经迈克尔逊干涉仪变成干涉光,再让干涉光照射样品。经检测器(探测器—放大器—滤波器)获得干涉图,由计算机将干涉图进行傅立叶变换得到光谱(见图2-2-13至2-2-15)。其特点是:扫描速度快,适合仪器联用;不需要分光,信号强,灵敏度高。

图2-2-13 傅立叶变换红外光谱仪

图2-2-14 傅立叶变换红外光谱仪内部结构

图2-2-15 傅立叶变换红外光谱仪工作原理示意图

用于宝石的红外吸收光谱的测试方法可分为两类,即透射法和反射法。

1.透射法

透射法又可分为粉末透射法和直接透射法。粉末透射法属一种有损测试方法,具体方法是将样品研磨成2µm以下的粒径,用溴化钾以1:100~1:200的比例与样品混合并压制成薄片,即可测定宝石矿物的透射红外吸收光谱。直接透射法是将宝石样品直接置于样品台上,由于宝石样品厚度较大,表现出2000cm-1以外波数范围的全吸收,因而难以得到宝石指纹区这一重要的信息。直接透射技术虽属无损测试方法(见图2-2-16),但从中获得有关宝玉石的结构信息十分有限,由此限制了红外吸收光谱的进一步应用。特别对于一些不透明宝玉石、图章石和底部包镶的宝玉石饰品进行鉴定时,则难以具体实施。

2.反射法

红外反射光谱是红外光谱测试技术中一个重要的分支,目前在宝玉石的测试与研究中备受关注,根据采用的反射光的类型和附件分为:镜反射、漫反射、衰减全反射和红外显微镜反射法。红外反射光谱(镜、漫反射)在宝石鉴定与研究领域中具有较广阔的应用前景。根据透明或不透明宝石的红外反射光谱表征,有助于获取宝石矿物晶体结构中羟基、水分子的内、外振动,阴离子、络阴离子的伸缩或弯曲振动,分子基团结构单元及配位体对称性等重要的信息,特别是为某些充填处理的宝玉石中有机高分子充填材料的鉴定提供了一种便捷、准确、无损的测试方法(见图2-2-17)。

基于宝石样品的研究对比和鉴定之目的,可分别采用Nicolet550型傅立叶变换红外光谱仪及镜面反射附件和TENSOR-27型傅立叶变换红外光谱仪及“漫反射附件”。在具体测试过程中,视样品的具体情况,采用分段测试的方法(即分为4000~2000cm-1,2000~400cm-1)对相关的宝石样品进行测试。考虑到宝石的红外反射光谱中,由于折射率在红外光谱频率范围的变化(异常色散作用)而导致红外反射谱带产生畸变(似微分谱形),要将这种畸变的红外反射光谱校正为正常的并为珠宝鉴定人员所熟悉的红外吸收光谱,可通过Dispersion校正或Kramers Kronig变换的程序予以消除。具体方法为:若选用Nicolet550型红外光谱仪的镜面反射附件测得宝石红外反射光谱,则采用OMNIC软件内Process下拉菜单中Other Correc-tions里选择Dispersion进行校正;同理,若采用TENSOR-27型红外光谱仪的“漫反射附件”测得宝石的红外反射光谱,可用其OPUS软件内谱图处理下拉菜单中选择Kramers Kronig变换予以校正(简称K-K变换)。下文中,将经过Dispersion校正或K-K变换的红外反射光谱,统称为红外吸收光谱。

图2-2-16 充填处理翡翠红外吸收光谱(透射法)

图2-2-17 白玉及其仿制品的红外吸收光谱(反射法,经K-K转换)

三、宝石学中的应用

红外吸收光谱是宝石分子结构的具体反映。通常,宝石内分子或官能团在红外吸收光谱中分别具自己特定的红外吸收区域,依据特征的红外吸收谱带的数目、波数位及位移、谱形及谱带强度、谱带分裂状态等项内容,有助于对宝石的红外吸收光谱进行定性表征,以期获得与宝石鉴定相关的重要信息。

1.宝石中的羟基、水分子

基频振动(中红外区)作为红外吸收光谱中吸收最强的振动类型,在宝石学中的应用最为广泛。通常将中红外区分为基频区(又称官能团区,4000~1500cm-1)和指纹区(1500~400cm-1)两个区域。

自然界中,含羟基和H2O的天然宝石居多,与之对应的伸缩振动导致的中红外吸收谱带主要集中分布在官能团区3800~3000cm-1波数范围内。而弯曲振动导致的红外吸收谱带则变化较大,多数宝石的红外吸收谱带的位1400~17000cm-1波数范围内。通常情况下,羟基或水分子的具体波数位置,亦受控于宝石中氢键力的大小。至于具体的波数位,则主要取决于各类宝石内的氢键力的大小。与结晶水或结构水相比,吸附水的对称和不对称伸缩振动导致的红外吸收宽谱带中心主要位3400cm-1处。

例如,天然绿松石晶体结构中普遍存在结晶水和吸附水,其中由羟基伸缩振动致红外吸收锐谱带位于3466cm-1、3510cm-1处,而由v(MFeCu—COH)伸缩振动导致的红外吸收谱带则位于3293cm-1、3076 cm-1处,多呈较舒缓的宽谱态展布。同时,在指纹区内显示磷酸盐基团的伸缩与弯曲振动导致的红外吸收谱带。

反之在官能团区域内,吉尔森仿绿松石中明显缺乏天然绿松石所特有的由羟基和水分子伸缩振动致红外吸收谱带,同时显示由高分子聚合物中

不对称伸缩振动致红外吸收锐谱带(2925cm-1)、vs(CH2)对称伸缩振动致红外吸收锐谱带(2853cm-1),同时伴有vas(CH3)不对称伸缩振动致红外吸收锐谱带(2959cm-1)。指纹区内,显示碳酸根基团振动的特征红外吸收谱带。测试结果表明,俗称吉尔森法绿松石实属压制碳酸盐仿绿松石。(见图2-2-18)。

图2-2-18 绿松石与仿绿松石的红外吸收光谱(R%为反射谱,A%经K-K转换)

同理,根据助熔剂法合成祖母绿与水热法合成祖母绿的红外吸收光谱中有无水分子伸缩振动致吸收谱带而给予区分。助熔剂法合成祖母绿是在高温熔融条件下结晶而成,故其结构通道内一般不存在水分子;而水热法合成祖母绿是在水热条件下结晶生长而成,在其结构通道中往往存在不等量的水分子和少量氯酸根离子(矿化剂)。

2.钻石中杂质原子的存在形式及类型划分

钻石主要由C原子组成,当其晶格中存在少量的N、B、H等杂质原子时,可使钻石的物理性质如颜色、导热性、导电性等发生明显的变化。基于红外吸收光谱表征,有助于确定杂质原子的成分及存在形式,并作为钻石分类的主要依据之一(见表2-2-1)。

表2-2-1 钻石的类型及红外吸收光谱特征

3.人工充填处理宝玉石的鉴别

由两个或两个以上环氧基,并以脂肪族、脂环族或芳香族等官能团为骨架,通过与固化剂反应生成三维网状结构的聚合物类的环氧树脂,多以充填物的形式,广泛应用在人工充填处理翡翠、绿松石及祖母绿等宝玉石中。环氧树脂的种类很多,并且新品种仍不断出现。常见品种为环氧化聚烯烃、过醋酸环氧树脂、环氧烯烃聚合物、环氧氯丙烷树脂、双酚A树脂、环氧氯丙烷-双酚A缩聚物、双环氧氯丙烷树脂等。由图2-2-16可以看出,与蜡质物的红外吸收光谱表征明显不同的是,在充填处理翡翠中,环氧树脂中由苯环伸缩振动致红外吸收弱谱带位3028cm-1处(图中蓝圈处);与之对应由vas(CH2)不对称伸缩振动致红外吸收谱带位2922cm-1处,而vs(CH2)对称伸缩振动致红外吸收锐谱带则位2850cm-1处(图中红圈处)。

利用镜反射附件对底部封镶的天然翡翠饰品(如铁龙生)进行红外反射光谱测试时,要注意排除粘结在贵金属底托上的胶质物的干扰,因为贵金属底托起到背衬镜的作用,由此反射回的红外光一并穿透胶质物和未处理翡翠样品,有时易显示充填处理翡翠的红外吸收光谱特征。

图2-2-19为充填处理绿松石的红外吸收光谱。官能团区内,除绿松石中羟基、水分子伸缩振动致红外吸收谱带外,在2930cm-1、2857cm-1处显示由外来高分子聚合物中vas(CH2)、vs(CH2)的不对称和对称伸缩振动,其苯环伸缩振动致红外谱带多被v(M—OH)吸收谱带所包络。

4.相似宝石种类的鉴别

不同种属的宝石,在其晶体结构、分子配位基结构及化学成分上存在一定的差异,依据各类宝石特征的红外吸收光谱有助于鉴别之。日常检测过程中,检验人员时常会遇到一些不透明或表面抛光较差的翡翠及其相似玉石的鉴别难题,而红外反射光谱则提供了一个快速无损的测试手段。利用红外反射光谱指纹区内硬玉矿物中Si—Onb伸缩振动和Si—Obr—Si及O—Si—O弯曲振动致红外吸收谱带(经K-K变换)的波数位置及位移、谱形及谱带强度、谱带分裂状态等特征,极易将它们区分开(见图2-2-20)。

图2-2-19 绿松石与充填处理绿松石的红外吸收光谱(经K-K转换)

图2-2-20 天然翡翠与仿制品的红外吸收光谱(经K-K转换)

5.仿古玉的红外吸收光谱

一些仿古玉器在制作过程中,常采用诸如强酸(如HF酸)腐蚀或高温烘烤等方法进行老化做旧处理。经上述方法处理的玉器表面或呈白(渣)化、或酸蚀残化(斑)、或呈牛毛网纹状,对其玉质的正确鉴别往往带来一定的难度。利用“漫反射红外附件”有助于对这类老化做旧处理玉器进行鉴别。图2-2-21显示,由指纹区内Si—O、Si—O—Si的伸缩振动和弯曲振动致红外吸收谱带,足以证实该玉器的主矿物成分为透闪石(标识为软玉)。

图2-2-21 仿古玉制品的红外吸收光谱(经K-K转换)

工程材料的失效分析?

材料失效有很多表现形式,例如:

金属/非金属断口形貌分析;

机械零部件断裂根因分析;

变色/色差根因分析;

表面处理异常分析;

变形/配合不良根因分析;

污染物/夹杂物等异物分析;

龟裂/老化/脆化根因分析;

各类腐蚀不良分析;

焊接不良失效分析;

在帆泰检测,我们做材料分析用到的设备有:扫描电镜和能谱SEM/EDS,傅里叶变换红外显微镜FT-IR,激光拉曼光谱仪,透射电镜TEM,光学显微镜OM,俄歇电子谱仪Auger,二次离子质谱SIMS,X射线光电子能谱仪XPS,X射线衍射仪XRD,示差扫描量热仪DSC,示差热分析仪DTA,动态热机械分析仪DMA,热重分析仪TGA,气质联用仪GC-MS,液相质谱LC-MS,高效液相色谱HPLC,电感耦合等离子光谱仪ICP-OES,电感耦合等离子质谱仪ICP-MS,紫外可见分光光度计UV-VIS,碳硫分析仪,氮氧分析仪,熔融指数测试仪,万能材料试验机,精密荷重机,冲击试验机,布/洛/维氏硬度计等。

但是,失效分析是门技术,设备再强大再精密,也离不开人的判断和分析,经验很重要。

岛津红外显微镜8800放大倍数

岛津红外显微镜8800放大倍数是2400倍。作为新一代先进的红外显微镜,岛津AIM-8800无论工作台的移动,光圈的设定还是聚焦都可以通过PC画面来控制,是高智能的傅立叶变换红外显微镜。

(四)傅立叶变换红外光谱

1.基本原理

红外光谱又称为分子振动转动光谱,是一种分子吸收光谱。当一束具有连续波长的红外光通过物质时,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级。因此,物质分子吸收红外辐射发生振动和转动能级跃迁的波长处就出现红外吸收峰。采用专用仪器记录下透过物质的系列红外光,就是该物质的红外光谱。红外光谱法实质是一种根据物质分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。

傅立叶变换红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy,简写FTIS)是利用干涉图与红外光谱图之间的对应关系,通过测量干涉图和对干涉图进行傅立叶积分变换的方法来测定和研究红外光谱图的一种方法。

2.样品要求

(1)样品可以是加工成200目的粉末,也可用不加盖片的薄片或光片。

(2)用于以矿物结构、结晶度研究为目的样品最好采用挑选过的单矿物,以尽量减少其他矿物的影响。

3.地质应用

(1)矿物鉴定:利用红外光谱鉴定矿物是红外光谱在地学领域的基本应用。国际矿物及新矿物命名委员会规定红外光谱数据是矿物鉴定的基本数据。矿物红外光谱反映了矿物化学成分、结构特征等信息。从矿物光谱的谱带位置、形状、强度等特征,能判断矿物的类型或是哪一种矿物。如有相应的矿物谱库,则可通过光谱检索来确定矿物。也可参考公开出版的矿物红外光谱图集进行矿物鉴定。

(2)矿物类质同象及同质异象研究:类质同象是指矿物晶体结构中某种质点被其他类似的质点所代替,使晶格常数、物理化学性质发生变化,而结构型式并不改变。矿物类质同象出现一系列结构相同但成分规律变化的系列矿物,反映在红外光谱图中与之相关的吸收谱带发生规律性的位移。

同质异象是指矿物的多形现象,可作为地质作用的温度计和压力计,反映矿物形成环境的差异。成分相同但结构不同,反映在红外光谱上则有很大的差别。

(3)矿物中的水组分研究:红外光谱是研究矿物中水组分的有效手段。矿物中的水主要以分子水H2O、羟基,以及少见的H3O+形式存在,通过3000cm-1以上谱带的信息可以判断矿物结构中水的存在形式。

(4)矿物结构研究:红外光谱主要可用于矿物晶体结构中的有(无)序现象研究,对于探讨矿物形成条件具有重要意义。

(5)矿物结晶程度研究:随着矿物结晶度的降低,晶体内部结构排列变得不规则,对称性降低,反映在红外光谱上的特点是基团振动频率不再是几个固定的值,谱图上的吸收带加宽,谱带数量减少,由此可以判断矿物的结晶度。目前红外光谱法已经被用于石英、磷灰石、高岭石、三水铝石、锆石等矿物的结晶度研究;在研究陨石冲击事件的关键地质科技问题中,有研究者也采用了红外光谱法,利用黑云母和石英的结晶度变化过程表征冲击压力作用的变化。

(6)矿物中包裹体研究:研究矿物中的包裹体有助于了解矿物的形成环境和演化过程。利用红外显微镜附件对单个包裹体进行红外光谱法测试是研究单个包裹体的有效手段之一。另外在石油地质中红外光谱法也被用于有机包裹体研究。通过测得的有机包裹体红外光谱图计算有机质的烷基链碳原子数和正烷烃直链碳原子数,从而能划分油气成藏期和确定油气包裹体的成熟度。

Fourier transform infrared spectroscopy是什么意思

Fourier transform infrared spectroscopy

傅里叶变换红外分光镜;

傅里叶变换光谱学; 傅立叶转换红外光谱学;

双语例句

1

Analysis of photocopy toners by fourier transform infraredspectroscopy

傅立叶变换红外光谱法检验静电复印墨粉

2

Reconstruction algorithms of computed tomography remote sensingfourier transform infrared spectroscopy plays a key role in fast and costeffective acquirement of gas concentration distribution.

在遥感傅里叶变换红外光谱层析技术中,对于是否能够快速、经济地得出气体空间浓度分布图及预测浓度峰位置,重构算法的选择是至关重要的。

关于傅立叶变换红外显微镜和傅立叶变换红外光谱仪的功能和作用的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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