紅外光譜儀用紅外光譜法進(jìn)行藥物分析時(shí)具有多樣性，可根據(jù)被測物質(zhì)的性質(zhì)靈活應(yīng)用，而且無論是固態(tài)、液態(tài)或是氣體，紅外光譜法都可利用自身的技術(shù)進(jìn)行分析，因此拓寬了紅外光譜儀的定量分析。同時(shí)，紅外光譜法不需要對樣品進(jìn)行繁瑣的前處理過程，對樣品可達(dá)到無損傷、非破壞，也大大的突出了它較其他定量方法的優(yōu)越性。另外，紅外光譜中的特征光譜較多，可供選擇的吸收峰多，所以能方便對單一組分或是混合物進(jìn)行分析。目前，隨著紅外自身技術(shù)和化學(xué)計(jì)量的發(fā)展，紅外的定量分析方法越來越多， 包括峰高法、峰面積法、譜帶比值法、內(nèi)標(biāo)法、因子分析法、漫反射光譜法、導(dǎo)數(shù)光譜法、最小二乘法、偏最小二乘法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等?；谶@些優(yōu)點(diǎn)，紅外光譜法在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，該文主要概述了近幾年來紅外光譜法氣體、共聚物中定量分析的應(yīng)用進(jìn)展。
1、紅外光譜法在氣體定量分析中的應(yīng)用
由于氣體在中紅外波段（4000~400cm -1）內(nèi)有明顯的吸收，且分析手段不需要采樣、分離，因此中紅外光譜法[1]對檢測氣體，尤其是多組分混合氣體來說是一種簡便、易行的測量方法。如周澤義[2]，郭世菊等[3]采用紅外光譜技術(shù)確定了苯系物（包括甲苯、二甲苯、苯乙烯、硝基苯）中各組分的特征紅外波長，采用美國熱電子O M N IC Q uantPad 分析軟件建立了低濃度（0~0.5×10-6）苯系物的定量分析方法和校準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)庫。
通過粒子群優(yōu)化技術(shù)及BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，建立三種烴烷（甲烷、乙烷、丙烷）混合氣體的紅外光譜定量分析模型。該法比單純采用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遍歷優(yōu)化建模所用時(shí)間降低5倍以上，模型預(yù)測精度水平相當(dāng)。朱軍等[5]通過紅外光譜儀測量CO 和CO 2 的紅外透過率光譜，采用非線性最小二乘擬合算法對測量光譜進(jìn)行擬合，得出待測氣體的濃度。結(jié)果表明CO 測量的相對誤差小于5% ，CO 2 的測量分析相對誤差小于1% 。
針對5 種 （甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷）主次吸收峰嚴(yán)重交疊的紅外混合氣體定量分析問題，提出一種基于高階累積量的特征提取方法，該方法將重疊的吸收譜線映 射到彼此相互分開的四階累積量譜空間，利用提取的特征向量，提出一種基于正則化統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的支持向量機(jī)的多維數(shù)據(jù)建模，在小樣本下有效地提高了模型的精 度和迭代的收斂速度，該法使系統(tǒng)的引用誤差小于4% 。
運(yùn)用近紅外光譜技術(shù)對多成分揮發(fā)性進(jìn)行連續(xù)的在線檢測，分析了三種揮發(fā)性有機(jī)物- 丙烷、丙烯和甲苯的近紅外光譜特征和丙烯濃度與吸光度的線性關(guān)系，采用線性回歸建模方法—偏最小二乘法進(jìn)行建模分析，預(yù)測驗(yàn)證集樣品中三種氣體的含量，并對模型進(jìn)行評價(jià)。
2、紅外光譜法在共聚物定量分析中的應(yīng)用
共聚物由于不溶于水，定量分析方法非常有限，紅外光譜分析可以用溴化鉀壓片制樣，故不受此限制。如邵瓊芳等[8]用紅外內(nèi)標(biāo)法測定了甲基含氫硅油- 丙交酯交聯(lián)共聚物中兩組份的含量。隋麗麗等[9]采用紅外光譜法對聚丙烯/丙烯腈接枝共聚物中丙烯腈進(jìn)行定量分析，選擇硫氰酸鉀為內(nèi)標(biāo)物，以朗伯- 比爾定律為理論依據(jù)測定高聚物中丙烯腈含量，相對標(biāo)準(zhǔn)誤差為1.53% ，回收率為96.13% ~101.96% 。
建立紅外光譜法快速測定乙丙共聚物中乙烯含量的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，測定樣品的最大相對誤差為2.82% ，重復(fù)測定同一樣片的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.48% ，方法的準(zhǔn)確性和和精密度良好。
以烷基酚聚氧乙烯醚（O P-10）和含氫硅油為原料，辛酸亞錫為催化劑，甲苯為溶劑，采用溶液聚合的方法合成了一種新型聚醚硅油。并用紅外光譜法對合成樣品中殘留的含氫硅油進(jìn)行定量分析，得到內(nèi)標(biāo)工作曲線為Y =2.072X +0.2963，相關(guān)系數(shù)為0.9989。
建立密封池紅外光譜法測定聚氨酯預(yù)聚體中基含量的方法，考察了溶劑和靜止時(shí)間的影響。并繪制了以M D I、TD I和IPD I作標(biāo)準(zhǔn)物和分析純甲苯作溶劑時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。線性范圍依次分別為0~11m g/m l、0~7m g/m l和0~12m g/m l，相關(guān)系數(shù)分別為0.9991、0.9996、0.9997。
以苯丙氨酸和乳酸為原料經(jīng)合成、聚合得到了PM d 均聚物、丙交酯均聚物及聚（乳酸-苯丙氨酸）共聚物，并建立了利用紅外光譜法測定聚乳酸- 苯丙氨酸）共聚物含量的方法，標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.5567x+0.1091，r=0.9993。相對誤差在2% 以內(nèi)。
以檸檬酸、乙酸酐、壬基酚聚氧乙烯醚和二乙醇胺為原料，得到一種新型添加劑檸檬酸壬基酚聚氧乙烯醚單酯二乙醇酰胺，并采用紅外光譜法對合成樣品中酰胺進(jìn)行定量分析，以硫氰酸鉀為內(nèi)標(biāo)物，得內(nèi)標(biāo)工作曲線為A =0.0076m +0.3256，相關(guān)系數(shù)為0.9997，并得到較為滿意的方法重現(xiàn)性和回收率。
通過傅克?；磻?yīng)得到乙?；郾揭蚁┬洼d體，采用紅外光譜對反應(yīng)前后物質(zhì)進(jìn)行表征，由產(chǎn)物特征峰吸光值換算對聚苯乙烯微球取代度進(jìn)行定量，與傳統(tǒng)增重率得出結(jié)論誤差最小為0.12% ，具有很好定量效果且簡易可行。
綜上所述，紅外光譜法具有不破壞式樣、用量少、操作簡便不需特殊前處理、速度快、不消耗有機(jī)溶劑、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)。已在氣體、共聚物及其他各領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，相信隨著化學(xué)計(jì)量學(xué)等技術(shù)的提高，紅外光譜法的定量分析將在更多的學(xué)科領(lǐng)域中發(fā)揮重要的作用。
紅外光譜儀是利用物質(zhì)對不同波長的紅外輻射的吸收特性，進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器。
紅外光譜儀通常由光源，單色器，探測器和計(jì)算機(jī)處理信息系統(tǒng)組成。根據(jù)分光裝置的不同，分為色散型和干涉型。對色散型雙光路光學(xué)零位平衡紅外分光光度計(jì)而言，當(dāng)樣品吸收了一定頻率的紅外輻射后，分子的振動能級發(fā)生躍遷，透過的光束中相應(yīng)頻率的光被減弱，造成參比光路與樣品光路相應(yīng)輻射的強(qiáng)度差，從而得到所測樣品的紅外光譜。
紅外光譜儀在日常中使用中保養(yǎng)注意事項(xiàng)。
1、測定時(shí)實(shí)驗(yàn)室的溫度應(yīng)在15～30℃，相對濕度應(yīng)在65%以下，所用電源應(yīng)配備有穩(wěn)壓裝置和接地線。因要嚴(yán)格控制室內(nèi)的相對濕度，因此紅外實(shí)驗(yàn)室的面積不要太大，能放得下必須的儀器設(shè)備即可，但室內(nèi)一定要有除濕裝置。
2、如所用的是單光朿型傅里葉紅外分光光度計(jì)（目前應(yīng)用較多），實(shí)驗(yàn)室里的CO2含量不能太高，因此實(shí)驗(yàn)室里的人數(shù)應(yīng)盡量少，無關(guān)人員可以不要進(jìn)入，還要注意適當(dāng)通風(fēng)換氣。
3、如供試品為鹽酸鹽，因考慮到在壓片過程中可能出現(xiàn)的離子交換現(xiàn)象，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用氯化鉀（也同溴化鉀一樣預(yù)處理后使用）代替溴化鉀進(jìn)行壓片，但也可比較氯化鉀壓片和溴化鉀壓片后測得的光譜，如二者沒有區(qū)別，則可使用溴化鉀進(jìn)行壓片。
4、為防止儀器受潮而影響使用壽命，紅外實(shí)驗(yàn)室應(yīng)經(jīng)常保持干燥，即使儀器不用，也應(yīng)每周開機(jī)至少兩次，每次半天，同時(shí)開除濕機(jī)除濕。特別是霉雨季節(jié)，可以是能每天開除濕機(jī)。
5、紅外光譜測定常用的試樣制備方法是溴化鉀（KBr）壓片法（藥典收載品種90%以上用此法），因此為減少對測定的影響，所用KBr可以應(yīng)為光學(xué)試劑級，至少也要分析純級。使用前應(yīng)適當(dāng)研細(xì)（200目以下），并在120℃以上烘4小時(shí)以上后置干燥器中備用。如發(fā)現(xiàn)結(jié)塊，則應(yīng)重新干燥。制備好的空KBr片應(yīng)透明，與空氣相比，透光率應(yīng)在75%以上。
6、壓片法時(shí)取用的供試品量一般為1～2mg，因不可能用天平稱量后加入，并且每種樣品的對紅外光的吸收程度不一致，故常憑經(jīng)驗(yàn)取用。一般要求所沒得的光譜圖中絕大多數(shù)吸收峰處于10%～80%透光率范圍在內(nèi)。比較強(qiáng)吸收峰的透光率如太大（如大于30%），則說明取樣量太少；相反，如比較強(qiáng)吸收峰為接近透光率為0%，且為平頭峰，則說明取樣量太多，此時(shí)均應(yīng)調(diào)整取樣量后重新測定。
7、測定用樣品應(yīng)干燥，否則應(yīng)在研細(xì)后置紅外燈下烘幾分鐘使干燥。試樣研好并具在模具中裝好后，應(yīng)與真空泵相連后抽真空至少2分鐘，以使試樣中的水分進(jìn)一步被抽走，然后再加壓到0.8～1GPa（8～10T/cm2）后維持2～5min。不抽真空將影響片子的透明度。
8、壓片時(shí)KBr的取用量一般為200mg左右（也是憑經(jīng)驗(yàn)），應(yīng)根據(jù)制片后的片子厚度來控制KBr的量，一般片子厚度應(yīng)在0.5mm以下，厚度大于0.5mm時(shí)，?？稍诠庾V上觀察到干涉條紋，對供試品光譜產(chǎn)生干擾。
9、壓片時(shí)，應(yīng)先取供試品研細(xì)后再加入KBr再次研細(xì)研勻，這樣比較容易混勻。研磨所用的應(yīng)為瑪瑙研缽，因玻璃研缽內(nèi)表面比較粗糙，易粘附樣品。研磨時(shí)應(yīng)按同一方向（順時(shí)針或逆時(shí)針）均勻用力，如不按同一方向研磨，有可能在研磨過程中使供試品產(chǎn)生轉(zhuǎn)晶，從而影響測定結(jié)果。研磨力度不用太大，研磨到試樣中不再有肉眼可見的小粒子即可。試樣研好后，應(yīng)通過一小的漏斗倒入到壓片模具中（因模具口較小，直接倒入較難），并盡量把試樣鋪均勻，否則壓片后試樣少的地方的透明度要比試樣多的地方的低，并因此對測定產(chǎn)生影響。另外，如壓好的片子上出現(xiàn)不透明的小白點(diǎn)，則說明研好的試樣中有未研細(xì)的小粒子，應(yīng)重新壓片。
10、壓片用模具用后應(yīng)立即把各部分擦干凈，必要時(shí)用水清洗干凈并擦干，置干燥器中保存，以兔銹蝕。
在目前產(chǎn)品加工設(shè)備的應(yīng)用過程之中，精準(zhǔn)的圖譜分析測試效果是提高生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素;
因此擁有多年的技術(shù)積淀和良好的生產(chǎn)能力，才能夠讓選材盡量的紅外光譜儀發(fā)揮更好的屬性功能。
而在相關(guān)的設(shè)備應(yīng)用過程之中，別具特色的紅外光譜儀也展現(xiàn)了自身儀器的特點(diǎn)和具體的功能差異。
紅外光譜儀具備哪些特點(diǎn)
1.光學(xué)部件操作穩(wěn)定性
在任何高精度的光學(xué)儀器測試過程之中，其本身的震動可能會影響到精密部件的壽命;
而目前選材精良的紅外光譜儀各個部件搭配更加精密，在使用的過程之中能夠有效的抵御外界震動造成的光學(xué)部件錯位問題;
因此應(yīng)用高品質(zhì)的紅外光譜儀能夠保證測試效果的精確度。
此同時(shí)采用一體化專業(yè)的加工技術(shù)，提高了其成型的質(zhì)量，也讓相應(yīng)的光纖系統(tǒng)各個部件更加穩(wěn)定，在應(yīng)用的過程之中降低了產(chǎn)生共振的幾率提高了設(shè)備反應(yīng)的質(zhì)量。
2.機(jī)器設(shè)計(jì)和相關(guān)反應(yīng)可靠性
高精度的測試效果和光譜分析的能力是評判相應(yīng)測量儀器的關(guān)鍵，而專業(yè)的加工效果和機(jī)器的精準(zhǔn)檢查調(diào)試，讓目前品質(zhì)可靠的紅外光譜儀展現(xiàn)了更好的生產(chǎn)工藝。
從目前這種別具特色的紅外光譜儀角度分析，可以發(fā)現(xiàn)相關(guān)的儀器擁有了更好的技術(shù)支持;
其穩(wěn)定性和其具體的檢測效果也得到了更加全面的達(dá)成，在綜合應(yīng)用之下，品質(zhì)可靠的紅外光譜儀相應(yīng)的系統(tǒng)可靠性大幅度提升。
簡言之獨(dú)特的設(shè)計(jì)和各種優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)提升了紅外光譜儀的具體效果，而技術(shù)的支持和一系列應(yīng)用技術(shù)的全面匹配，更讓質(zhì)量好價(jià)格低的紅外光譜儀受到了市場的接受。
與此同時(shí)這種紅外光譜儀也展現(xiàn)了良好的可擴(kuò)展性特點(diǎn)，使用的過程之中檢測精準(zhǔn)同時(shí)功能更加豐富。
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