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红外光谱仪的工作原理

更新时间:2022-04-21   点击次数:5705次

红外光谱仪的工作原理

  • 不管是国产的红外光谱仪还是进口的红外光谱仪,都是利用不同化合物对红外光吸收率不同的物理原理,从而生成谱图,根据不同物质他们的谱图信息是不同的,从而很好的区分开不同的物质,为人们分析物质结构和组成,分析的结果也更加精确。




  • 红外光谱仪的功能介绍

      1、能够测定化合物的化学键和化合物结构

      在自然科学领域中,人们对化合物的研究不外乎是化合键的类型和化合物的结构。在没有利用红外光谱之前,只有通过大量的理论猜想然后用实验验证判别化合物的结构,这种方式非常困难还具有偶然性。红外光谱仪通过测量不同化学键对红外光吸收不同的细微差别来判定化学键的种类,进而测定化合物所包含的所有化学键和化合物的结构。

  •   2、能够测定混合物中某种化合物的含量

      在科学研究工作中为了测定一些混合物中某种化合物的含量,通常都是利用与该种化合物进行化学反应根据消耗的量进行测定,这种方法步骤繁琐甚至有时不能实现。红外光谱仪仅通过得到混合物的红外光谱图便能分析出某种化合物的含量,实现起来成本较低且更为方便。

      3、能够测定有机物的官能团

      自然界中有机物的种类繁多,而且包含众多的衍生物。有机物及其衍生物的化学性质由其官能团决定,因此测定有机物的官能团至关重要。不同官能团对红外光有特定的吸收率,因此红外光谱仪能够方便的测定出有机物官能团的种类,进而给人们的研究带来方便。

      红外光谱仪的出现给化学分析及材料分析等学科带来了的改变,使人们对物质组成的分析不再仅仅通过理论推断和实验分析。红外光谱是对材料本身实实在在的反映而不是虚构的产物,红外光谱仪是把细微的东西转化为客观的事实,使科学研究更加准确方便。






  • 红外光谱仪的分类

      1、滤光片型红外光谱仪

      滤光片型红外光谱仪采用干涉滤光片进行分光,通过将不同的滤光片固定在转盘上,以此达到测量样品在多个波长处的红外光谱数据。目前滤光片技术的开发已经受到限制,目前的技术水平只能开发出片滤光片。

      2、色散型红外光谱仪

      色散性红外光谱仪又叫做光栅扫描型红外光谱仪,其采用棱镜或者光栅作为分光,该类仪器的特点是可进行全谱扫描,分辨率较高。

      3、傅里叶变换红外光谱仪

      傅里叶变换红外光谱仪目前在红外光谱仪中占有主导地位。傅里叶变换红外光谱仪的核心部件是迈克尔逊干涉仪。

      光源发出的光经准直成为平行光,按45°角入射到分束器上,其中一半强度的光被分束器反射,射向固定镜,另一半强度的光透过分束器射向动镜。射向固定镜和动镜的光经反射后实际上又会合到了一起,此时已成为具有干涉光特性的相干光,当动镜运动时,就能得到不同光程差的干涉光强。

      对于一个纯单色光,在动镜连续运动中将得到强度不断变化的余弦干涉波,所以检测器检测到的是样品的干涉图,每个时刻都可得到分析光中全部波长的信息,Z后样品的干涉图函数经傅里叶变换后与空白时光源的强度按频率分布的比值即得到样品的红外光谱图。

      4、声光滤光型(AOTF)红外光谱仪

      声光滤光型红外光谱仪是根据声光衍射原理,采用具有较高的声光品质因素和较低的声衰减的双折射单晶制成的分光器件。

      声光滤光型红外光谱仪是由双折射晶体、射频辐射源、电声转换器和声波吸收器组成。

      声光滤光型红外光谱仪的显著特点是分光系统中无可移动的部件,扫描速度快,但其分辨率不如色散型和傅里叶变换型红外光谱仪,比较适合用于在线过程分析。

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  • 红外光谱仪的应用

      1、检测蜂蜜惨假

      蜂蜜是一种常见的营养食品,具有调补脾胃的功效,受到许多消费者的喜欢。然而市面上存在不少蜂蜜惨假的情况,此外,由于这种惨假的蜂蜜中加入的物质多种多样,统一检测具备一定的难度。但使用红外光谱仪可以相对快速的在不损坏蜂蜜样品的情况下,提取样品的生物化学指纹,对样品中的添加剂进行分析。




           2、石油分析

  

  石油工业生产中常见的物质,是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物,通过红外光谱仪分析技术,检测人员可以对石油及相关产品的组成成分和质量指标进行测试,有利于有效运用石油资源和提高相关产品质量。


     3、药物分析

       红外光谱仪进行药物分析不仅具有快速、方便、准确、非侵入式分析、易于实现生产过程的在线控制等优点,还可以鉴定某些药物如光学异构体、具有光学活性物质的纯度,因此在药物的定性鉴定、定量分析、质量控制及在线检测等方面显示了巨大的作用。


              


           4、公安缉毒分析

  红外光谱仪可以快速的分析缉毒中的成分,为公安做出来的,快速的鉴定筛查。



         5、 珠宝鉴定

  珠宝等贵重的物质,在红外光谱的这个波段上,有非常的特征峰,可以很好的检测出里物质成分,配上我司专门研发的珠宝谱图分析系统,可以快速的鉴别珠宝。


由于红外光谱仪的应用的太广泛了,就不一一列举的了,有需要具体应用方案的,请联系能谱科技客服。