红外光谱学指南
傅立叶变换红外光谱基本知识
什么是红外和傅里叶变换红外光谱?有区别吗?
关于红外光谱
红外光谱(IR)依赖于这样一个事实:大多数分子吸收电磁光谱的红外区域的光，将其转化为分子振动。这种吸收是样品中化学键性质的特征。
用分光计，这种吸收被测量为波长的函数(作为波数，通常从4000 - 600厘米-1)。其结果是红外光谱作为一种特征“分子指纹”，可用于识别有机和无机样品。
关于傅立叶变换红外光谱
在过去，样品分析是逐步进行的，即样品用不同的单波长(色散)辐照。另一方面，FT-IR在一次通过中收集所有波长的光谱数据。
在这里，一个连续的光源产生广泛的红外波长的红外光。然后红外光通过一个干涉仪，然后指向样品。
与色散测量相反，我们首先得到一个需要转换为红外光谱的干涉图。
IR和FT-IR的区别
这个干涉图(一个原始信号)表示的光强度不是波长的函数，而是干涉仪内部镜面位置的函数。
因此，信号必须首先进行傅里叶变换(FT)，以产生更熟悉的强度作为波数函数的红外表示。因此得名“FT-IR”或FTIR。
不仅FT-IR光谱的获取比传统的色散仪器快得多。
此外，这些光谱显示了明显更高的信噪比，并且，由于波长尺度是用非常精确的激光校准的，具有更高的波长精度。
如何测量红外光谱?
这取决于需要分析的样本。一般来说，固体样品要么用IR透明的溴化钾(KBr)研磨并压成小球，要么被切成薄片并放置在KBr窗口上，而液体则直接测量或用IR透明溶剂(如CCl4)稀释。
如果样品足够薄(<15µm)，例如聚合膜、金属表面涂层或生物组织切片，足够的IR光可以通过样品直接分析，而不需要在KBr或溶剂中稀释。
另一种技术是反射。在这里，红外光只与材料的表面相互作用，以收集化学信息。漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)是一种特殊的反射采样技术，它可以收集固体样品的高质量光谱，在传输中很难分析，如土壤或混凝土。
然而，到目前为止，ATR FT-IR光谱作为许多其他取样技术的成功，因为它大多是非破坏性的，非常容易应用，适合分析固体和液体的现状。
什么是ATR或衰减全反射?
如题目所述，ATR代表衰减全反射，已经成为测量FT-IR光谱的标准技术。红外光通过某种材料(钻石、ZnSe或锗)的晶体，并与压在晶体上的样品相互作用。请注意，样品和晶体之间的良好接触是非常重要的!
由此得到的光谱显示了所有物质的特性，但由于物理效应，观测到的吸收波段的强度比可能与传统的透射光谱不同。
但这并不意味着ATR光谱更难以解释，相反。ATR和透射光谱可以很容易地相互转换。这是特别有用的，如果你想比较最近获得的ATR数据和包含在光谱参考库中的旧光谱。
什么是红外线反射?飘是什么?
反射FT-IR测量在红外光谱中占有特殊的地位。原则上，除漂移外，反射测量是无损的，例如，用于分析有价值的艺术品和绘画。
反射的强度是由折射率决定的，所以只要有吸收带，反射的程度也会发生变化。因此，(镜面)反射光谱看起来与透射光谱非常不同。
原因在于吸光度，我们来看一个孤立的红外信号。对于孤立吸收带，折射率在较高波长处最大，较低波长处最小。同样的，光谱也会呈现出一阶导数的模式。
FT-IR视频和教程
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FT-IR光谱的应用
傅立叶变换红外光谱常见问题解答
关于FT-IR的常见问题
什么是红外光?
红外线(IR)光，或者更准确地说红外线辐射，是一种电磁辐射(EMR)，其波长比可见光的波长长。因此，它是肉眼看不见的，但可以以热辐射的形式感知。有趣的事实:超过一半的太阳辐射能量以红外线的形式到达地球。
红外光如何与材料相互作用?bob综合游戏
当红外辐射指向物质时，它可以刺激分子和原子键的运动。这种运动可以采取多种形式，如旋转或振动。根据分子是如何被激发的，我们可以获得有关被辐照物质的结构和特性的信息。
红外线能分析所有的材料吗?bob综合游戏
总的来说，是的，因为有机和无机物质都可以用红外辐射很好地检测。红外分析的基本要求是材料能吸收红外辐射。然而，某些物质，包括金属和单原子气体(例如惰性气体)不能直接检测。
哪些材料通常bob综合游戏被分析?
特别是对有机物而言，红外光谱是获取大量信息的常用工具。这包括聚合物、药物、药品或工业化学品的鉴定，以及石油中水的含量测定。bob娱乐平台红外光谱是非常灵活的，它的应用是如此之多，你可以在所有的工业和研究领域找到红外用户。
什么样的分析是可能的?
用红外光谱可以知道样品是由什么组成的，也可以知道某种成分或成分的含量。定性分析是红外光谱最常见的应用，主要用于原材料的质量控制、失效分析和科学研究。bob综合游戏定量分析在工业过程中被广泛应用于评价生产参数。bob娱乐平台
我需要成为使用红外光谱的专家吗?
绝对不会。今天的红外光谱仪比以往任何时候都更容易使用。大多数时候，有简单的软件解决方案(例如触摸操作)，允许非专业人员以简单的方式执行IR分析。甚至分析也可以自动化，所以任何人都可以成为光谱学家!
红外光谱分析需要多长时间?
这在很大程度上取决于所提出的分析问题。但是，简单地确认一种化学物质的身份几乎不超过一分钟。
衰减全反射(ATR)是什么?
ATR是获取红外信息的一种特殊采样技术。红外线照射在由红外透明材料(如钻石)制成的晶体上。红外辐射将与与钻石密切接触的样品和材料相互作用。bob综合游戏观看我们的ATR基础知识视频了解更多!
我在哪里使用ATR?
几乎无处不在，因为ATR是一种真正通用的方法。无论是固体还是液体，有机还是无机-你只需要把你的样品放在晶体的顶部。没有必要切割，稀释或准备你的样品。近几十年来，ATR技术已成为红外光谱的标准技术。
传播是什么?
与ATR不同，这种方法需要光线穿透整个样品。这意味着样品必须非常薄或稀释。为了稀释，样品通常与溴化钾(KBr)混合，并压成球团。另一方面，非常薄的样品是用切片机制作的，然后放在KBr窗口上。这些准备工作需要大量的时间和精力。
什么时候使用传输?
今天，只有在非常具体的分析性问题上才需要传播。这些包括液体中低浓缩成分的定量或红外显微镜的应用。在某些工业部门也有标准bob娱乐平台化的程序需要传播测量(例如制药)。
反射是什么?
反射是红外光谱的第三种主要技术。它基于红外光的反射，可以得出关于材料表面的结论。bob综合游戏如果有问题的表面不能直接检查，通常需要用KBr稀释。也可以将非常薄的样品放在金属镜面上(半透明)。
在哪里使用反射率?
由于反射率测量的特殊要求，它被用于非常具体的分析目标。例如，完全无损地、仔细地检查有价值的艺术品以使它们能够被修复是可能的。
