FT-IR Spektroskopie Grundlagen
Grundlagen der ft-ir-Spektroskopie
IST Infrarot-和ft-ir-Spektroskopie吗？wo ist der der der chishied？
überinfrarot-spektroskopie（ir）
Die Infrarotspektroskopie (IR) beruht auf der Tatsache, dass die meisten Moleküle Licht im Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums absorbieren und in molekulare Schwingungen umwandeln.diese吸收ISTCHARAKTERISTISCHFürDie verschiedenen chemischenbindungsverhältnisse在einem材料中。
MIT EINEM SPEKTROMETOMEKönnenWir Dann Dann Diese吸收Als funktionderWellenlängeMessen
（Als Wellenzahl，典型施特威斯von 4000-600厘米-1). Als Ergebnis erhalten wir ein IR-Spektrum, das als charakteristischer "molekularer Fingerabdruck" dient. Damit ist es dem Anwender möglich unbekannte organische und anorganische Proben zu identifizieren.
überdie ft-ir-spektroskopie
In den Anfängen der Infrarotspektroskopie wurden Proben Schritt-für-Schritt analysiert, d.h. sequentiell mit einer isolierten Wellenlänge (dispersiv) bestrahlt.
Ein langsamer und zeitraubender Prozess.Durch die Einführung eines Interferometers erlaubt die Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FT-IR) hingegen die Analyse aller Wellenlängen in einer Messung.
Eine thermische Quelle erzeugt infrarotes Licht über einen großen Wellenlängenbereich. Dieses Infrarot-licht wird durch das Interferometer und schließlich auf die Probe geleitet.
Im Gegensatz Zu分散的Messungen Erhalten WirZunächstein干涉图，das in ein ir-spektrum umgewandelt werden muss。
Der Unterschied zwischen IR und FT-IR
dieses干涉图（ein rohsignal）stellt dielichtintensitätnichtals funktion derwellenlänge，sondern als funktion der位置eines spiegels im Im Interferonement dar。Daher Muss Das Signal Zuerst Fourier-Transformiert（ft）Werden，Um Dieübliche
IR-darstellung der Lichtintensität als Funktion der Wellenzahl zu erzeugen. Daher der Name "FT-IR".
Daraus Ergeben Sich Zwmehrere Vorteile。Das Messen von ft-ir-Spektren iSt zum einen viel schneller ist als mit分散spektrometern和zudem威森
FT-IR-Spektren ein deutlich verbessertes Signal-zu-Rausch-Verhältnis auf.
Zuletzt zeigen die Spektren eine viel höhere Wellenlängengenauigkeit, da die Wellenlängenskala mit einem Laser sehr präzise kalibriert ist.
misst man ein ir-spektrum？
Dies hängt größtenteils von der zu untersuchenden Probe ab. Klassischerweise wurden feste Proben entweder mit einem IR-transparenten Material vermahlen und in ein Pellet gepresst (z.B. Kaliumbromid; KBr) oder so dünn geschnitten, dass das IR-Licht die Probe immer noch durchdringen kann.
Ist die Probe an sich schon so dünn (<15 µm), dass genügend IR-Licht die Probe passieren kann, kann Sie natürlich auch ohne Verdünnung mit KBr oder einem Lösemittel analysiert werden. Dies trifft vor allem auf Polymerfilme und biologische Gewebeschnitte zu.
Flüssigkeiten hingegen wurden entweder mit einem IR-transparenten Lösemittel verdünnt (Tetrachlorkohlenstoff; CCl4), oder direkt vermessen. All diese Methoden und Messansätze sind unter dem BegriffTransmissionzusammengefasst。
Eine WeitereTechnikWäre死亡Reflexion. Hier interagiert das IR-Licht einzig mit der Oberfläche eines Materials, um chemische Informationen zu sammeln. Darüber hinaus gibt es mit der "Diffusen Reflexions-Infrarot-Fourier-Transform-Spektroskopie" (DRIFTS) eine weitere sehr spezielle Probenahmetechnik, die es ermöglicht besonders hochwertige ReflexionssPektren von Festen Proben Zu Erzeugen，在传输中死于Sehr Schwer Zu Analysieren Sind。beispielsweise bodenproben oder beton-/zement-mischungen。
Generell sind viele Reflexions- und Transmissionsmessungen mit einer recht aufwändigen Probenvor- oder Spektrennachbereitung verbunden. Deshalb hat inzwischen dieATR-FT-IR-Spektroskopie有安德利果汁Probenahmetechnikenerfolgreich abgelöst. ATR steht hierbei für abgeschwächte Totalreflexion. Sie ist meist zerstörungsfrei, sehr einfach anzuwenden und geeignet , Feststoffe und Flüssigkeiten einfach und direkt zu analysieren.
Was ist ATR bzw. abgeschwächte Totalreflexion?
Abgeschwächte Totalreflexion (ATR) ist zur Standardtechnik für die Messung von FT-IR-Spektren geworden. Hier passiert infrarotes Licht einen Kristall eines IR-transparenten Materials (Diamant, ZnSe oder Germanium) und interagiert dann mit einer Probe, die zuvor auf den Kristall gepresst wurde. Ein guter Kontakt zwischen Probe und Kristall ist dabei sehr wichtig um gute Spektren zu erhalten.
Das daraus erhaltene Spektrum enthält Information über alle substanzspezifischen Eigenschaften. Generell sind ATR-IR-Spektren sehrä hnlich zu klassischen Transmissions-Spektren und nur Intensitätsverhältnis der beobachteten Absorptionsbänder können aufgrund physikalischer Effekte abweichen.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass ATR-Spektren schwieriger zu interpretieren sind, im Gegenteil. ATR- und Transmissionsspektren lassen sich sehr einfach mathematisch ineinander umwandeln. Dies ist besonders nützlich, wenn Sie kürzlich erworbene ATR-Daten mit älteren Spektren vergleichen möchten, die in einer Spektralreferenzbibliothek als Transmissionsspektren erfasst sind.
Was ist IR-Reflexion? Was ist DRIFTS?
Reflexions-FT-IR-Messungen spielen in der IR-Spektroskopie eine besondere Rolle. Prinzipiell sind Reflexionsmessungen mit Ausnahme von DRIFTS immer zerstörungsfrei und werden deshalb beispielsweise bei der Analyse wertvoller Kunstobjekte und Gemälde zur Restaurierungszwecken eingesetzt.
Die Stärke der Reflexion wird dabei durch den Brechungsindex bestimmt, so dass sich überall dort, wo ein Absorptionsband vorhanden ist, auch das Ausmaß der Reflexion ändert. Daher unterscheidet sich ein (gerichtetes) Reflexionsspektrum deutlich von denen aus Transmissionsmessungen.Der Grund dafür liegt in den Absorptionseigenschaften.
Dies wird durch die Betrachtung eines isolierten IR-Signal klarer. Bei einem isolierten Absorptionsband zeigt der Brechungsindex ein Maximum in Richtung höherer Wellenlängen und ein Minimum an niedrigeren Wellenlängen. Deswegne zeigen die Spektren dann eine sehr ähnliche Bandenform: die einer ersten Ableitung. Mehr erfahren Sie in unserem Video Erklärvideo.
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Anwendung der ft-ir-Spektroskopie
FT-IR FAQ
Häufig gestellte Fragen zu FT-IR
是IST Infrarotlicht吗？
Infrarotlicht（ir），Genauer Gesagt Infrarotstrahung，Ist Eine Elektromagnetische Strahlung（Emr）MitWellenlängen，DielängerSindsind als Die des Sichtbaren Lichts。Es istdaherfürDasMenschliche Auge Unsichtbar，Kann Aber形式，VonWärmestrahlungwahrgenommen Werden。有趣的事实：mehr als diehälfteder von der sonne abgestrahlten energie erreicht die erde als infrarot。
Wie interagiert Infrarotlicht mit Materie?
Wenn Infrarotstrahlung auf Materie gerichtet ist, kann sie die Bewegung von Molekülen und atomaren Bindungen stimulieren. Diese Bewegung kann verschiedene Formen annehmen, wie Rotation oder Schwingung. Je nachdem, wie das Molekül genau angeregt wird, können wir dann Informationen über die Struktur, Identität oder (Rotations)-Energieniveaus des bestrahlten Materials erhalten.
Kann Infrarotlicht alle Materialien analysieren?
Im Allgemeinen ja, denn organische wie auch anorganische Substanzen können mit Infrarotstrahlung gleichermaßen untersucht werden. Die Grundvoraussetzung für die Analyse mit Infrarot ist schlicht, dass das untersuchte Material Infrarot-strahlung absorbiert. Bestimmte Stoffe, (z. B. Metalle und einatomige Gase), können jedoch nicht direkt untersucht werden.
welche Miterialien werdenhäufiganalysiert？
SpeziellfürOrganische替代IST ir-SpektroskopieEinHäufiggenutztes Werkzeug，Um Viele Chemische Information Zu Erhalten。DazuGehörenDie dissinefizierung von Polymeren，Arzneimitteln，Pharmazeutika，Industriechemikalien Sowie Die Die bestimmung von inhaltsstoffen wie wie wie wieinöl。Die ir-Spektroskopie ist sehr flexibel und ihre anwendung ist so verbreitet，dass sie ir-anwender in anlen Industrie- und forschungsbereichen findenkönnen。
Welche Art von Analyse ist möglich?
MIT IR-Spektroskopie Kann Herausgefunden aus welchen einzelnen bestandteilen eine eine probe Besteht（定性分析），Aber Auch Wieviel wieviel von jedem besteil in der Probe probe inte interten intalten IST（定量分析）。Die定性分析iStDieHäufigsteanwendung der ir-Spektroskopie und wirdHauptsächlichin derQualitätskontrollevonRohstoffen，der der wissenschaftlichen forschaftlichen forschung forschung eingesetzt in der der fehleranalyse。量化的Analysen Werden Hingegen Zumeist在Industrielen Prozessen Zur bewertung von produktionsparametern Eingesetzt。
Muss ich ein IR-Experte sein um Infrarotspektren zu messen?
Nein, auf keinen Fall. IR-Spektrometer sind heute einfacher zu bedienen als je zuvor. Meistens gibt es einfache Softwarelösungen (z.B.Touch-Bedienung），Die Es Nicht-Expertenermöglichen，ir-analysen unkompliziertdurchzuführen。AnalysenKönnenaber auch komplett automatisiert werden，所以dass jeder anwender zum spektroskopiker wird。
wie lange dauert ir-analyse？
Dies hängt stark von der analytischen Frage ab, die gestellt wird. Aber eine einfache Überprüfung der Identität einer chemischen Substanz dauert kaum mehr als eine Minute.
IST DieAbgeschwächteTotalReflexion（ATR）是吗？
Atr Ist Eine Spezielle Probenahmetechnik，Um-Ir-Ir-Informationen Zu Erhalten。das ir-licht wird auf einen kristall aus ir-transparentem材料（Z.B. Diamant）Gerichtet。Die ir-strahlung interagiert dann mit proben und Materienien，在Sehr Engem Kontakt Mit Dem Demanten Sind中。Sehen Sie Sich Uns Video Zu DenATR-Grundlagenan, um mehr zu erfahren!
wo verwende iCh atr？
Fast überall, da ATR ein wirklich universeller Ansatz ist. Ob fest oder flüssig, organisch oder anorganisch - Sie nehmen einfach Ihre Probe und legen sie auf den Kristall. Es besteht keine Notwendigkeit, Ihre Probe zu schneiden, zu verdünnen oder vorzubereiten. In den letzten Jahrzehnten hat sich ATR zur Standardtechnik in der IR-Spektroskopie entwickelt.
Was ist Transmission?
Anders als ATR erfordert es diese Methode, dass IR-Licht die gesamte Probe durchdringt. Das bedeutet, dass die Probe entweder sehr dünn geschnitten oder verdünnt sein muss. Zur Verdünnung werden Proben oft mit Kaliumbromid (KBr) gemischt und in ein Pellet gepresst. Sehr dünne Proben hingegen werden mit einem Mikrotom hergestellt und dann auf ein KBr-Fenster gelegt. Diese Vorbereitungen erfordern viel Zeit und Mühe.
Wann verwende Transmission?
heute iSt die digh nurfürsehr spezifische Analytische fragen notwendig。DazuGehörendie ventifizierung von niedrig konzentrierten komponenten在flüssigkeiten，polymerfolien und -schmelfilme，oder anwendungen in der ir -mikroskopie中。在bestimmten Industriezweigen gibt es auchsandistisierte verfahren，die transmissions-messungen erfordern（Z.B.
IST反射吗？
反射是死dritte Haupttechnik der IR-Spektroskopie. Es basiert auf der Reflexion von IR-Licht und ermöglicht Rückschlüsse auf die Oberfläche von Materialien. Es ist auch möglich, sehr dünne Proben auf metallischen Spiegeln (Transflexion) zu platzieren.
Wo wird Reflexion verwendet?
Aufgrund der besonderen Anforderungen an Reflexionsmessungen wird es für sehr spezifische analytische Ziele eingesetzt. So ist es beispielsweise möglich, wertvolle Kunstwerke völlig zerstörungsfrei und sorgfältig zu untersuchen, um deren Restaurierung zu ermöglichen.
IST漂移了吗？
Die Diffuse-Reflexions-Infrarot-Fourier-Transform-Spektroskopie (DRIFTS) ist eine besondere Art der Reflexions-Messtechnik. Hier wird eine Probe in KBr verdünnt und in eine kleine Probenschale gegeben. Das IR-Licht wird dann senkrecht auf die Probe geleitet und nur die diffusen Streuanteile berücksichtigt. Dies ermöglicht es auch schwierige feste Proben (z. B. Bodenproben) zu untersuchen und sehr gute IR-Spektren zu erhalten.
