傅里葉變換紅外光譜儀(FourierTransformInfraredSpectrometer,簡(jiǎn)寫為FTIRSpectrometer),簡(jiǎn)稱為傅里葉紅外光譜儀,同于色散型紅外分光的原理,是基于對(duì)干涉后的紅外光進(jìn)行傅里葉變換的原理而開發(fā)的紅外光譜儀;
主要由紅外光源、光闌、干涉儀(分束器、動(dòng)鏡、定鏡)、樣品室、檢測(cè)器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成??梢詫?duì)樣品進(jìn)行定性和定量分析,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥化工、地礦、石油、煤炭、環(huán)保、海關(guān)、寶石鑒定、刑偵鑒定等領(lǐng)域。
工作原理:
紅外線和可見光一樣都是電磁波,而紅外線是波長(zhǎng)介于可見光和微波之間的一段電磁波。
紅外光又可依據(jù)波長(zhǎng)范圍分成近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外三個(gè)波區(qū),其中中紅外區(qū)(2.5~25μm;4000~400cm-1)能很好地反映分子內(nèi)部所進(jìn)行的各種物理過(guò)程以及分子結(jié)構(gòu)方面的特征,對(duì)解決分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成中的各種問(wèn)題較為有效,因而中紅外區(qū)是紅外光譜中應(yīng)用廣泛的區(qū)域,一般所說(shuō)的紅外光譜大都是指這一范圍。
紅外光譜屬于吸收光譜,是由于化合物分子振動(dòng)時(shí)吸收特定波長(zhǎng)的紅外光而產(chǎn)生的,化學(xué)鍵振動(dòng)所吸收的紅外光的波長(zhǎng)取決于化學(xué)鍵動(dòng)常數(shù)和連接在兩端的原子折合質(zhì)量,也就是取決于的結(jié)構(gòu)特征。
這就是紅外光譜測(cè)定化合物結(jié)構(gòu)的理論依據(jù)。
紅外光譜作為“分子的指紋”廣泛的用于分子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)化學(xué)組成的研究。
根據(jù)分子對(duì)紅外光吸收后得到譜帶頻率的位置、強(qiáng)度、形狀以及吸收譜帶和溫度、聚集狀態(tài)等的關(guān)系便可以確定分子的空間構(gòu)型,求出化學(xué)建的力常數(shù)、鍵長(zhǎng)和鍵角。
從光譜分析的角度看主要是利用特征吸收譜帶的頻率推斷分子中存在某一基團(tuán)或鍵,由特征吸收譜帶頻率的變化推測(cè)臨近的基團(tuán)或鍵,進(jìn)而確定分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),當(dāng)然也可由特征吸收譜帶強(qiáng)度的改變對(duì)混合物及化合物進(jìn)行定量分析。
而鑒于紅外光譜的應(yīng)用廣泛性,繪出紅外光譜的紅外光譜儀也成了科學(xué)家們的重點(diǎn)研究對(duì)象。
傅立葉變換紅外(FT-IR)光譜儀是根據(jù)光的相干性原理設(shè)計(jì)的,因此是一種干涉型光譜儀,它主要由光源(硅碳棒,高壓汞燈),干涉儀,檢測(cè)器,計(jì)算機(jī)和記錄系統(tǒng)組成;
大多數(shù)傅立葉變換紅外光譜儀使用了邁克爾遜(Michelson)干涉儀,因此實(shí)驗(yàn)測(cè)量的原始光譜圖是光源的干涉圖,然后通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)干涉圖進(jìn)行快速傅立葉變換計(jì)算,從而得到以波長(zhǎng)或波數(shù)為函數(shù)的光譜圖;
因此,譜圖稱為傅立葉變換紅外光譜,儀器稱為傅立葉變換紅外光譜儀。
光譜儀用于定性分析方法是比較多的,那么具體有哪幾種類型呢?今天小編就來(lái)介紹一下光譜儀用于定性分析的方法有哪些,希望可以幫助到大家?! 」庾V儀用于定性分析的方法: 1、比較光譜分析法: 這種方法應(yīng)用比較廣泛,它包括標(biāo)準(zhǔn)試樣比較法和鐵譜比較法。標(biāo)準(zhǔn)樣品比較法一般適用于單項(xiàng)定性分析及有限分析。鐵譜比較法它不但可以做單項(xiàng)測(cè)定還便于做全分析。 2、譜線波長(zhǎng)測(cè)量法: 光譜分析儀器利用譜線波長(zhǎng)測(cè)量法進(jìn)行定性分析是先測(cè)出某一譜線的波長(zhǎng),再查表確定存在的元素,這種方法在日常分析中很少使用,一般只是在編制譜圖或者做仲裁分析時(shí)才用?! ∫话銇?lái)講光譜儀定性分析可以分析元素周期表上的70幾個(gè)元素,但由于受到儀器和光源條件的限制有些元素如非金屬及鹵族元素等則需要在特殊的條件下才能測(cè)定?! 」庾V儀器定性分析的樣品可以是多種多樣的,所以光譜定性采用的方法各不相同,對(duì)于易導(dǎo)電的金屬試樣可以將試樣本身作為電極直接用直流電孤或交流電孤光源分析。有時(shí)為了不損壞試樣也可以采用火花和激光顯微光源分析。對(duì)于有機(jī)物一般先進(jìn)行化學(xué)處理,使之轉(zhuǎn)化成溶液用溶液殘?jiān)y(cè)定,也可以灼燒、灰化將試樣處理成均勻的粉末裝在碳電極孔中用直流電孤或交流電孤光源分析測(cè)定?! 」庾V儀定性分析的特點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單、速度快、需要樣品量少并且任何形式的樣品都可以分析。對(duì)于大部份元素都有比較高的靈敏度。光譜定性分析可以分析試樣中一個(gè)或幾個(gè)指定元素,也可以全分析試樣中所有可能存在的元素。根據(jù)靈敏線的強(qiáng)弱來(lái)判斷它們?cè)谠嚇又械拇笾潞?。光譜定性分析只能給出試樣中存在元素、的粗略含量范圍,如大量、少量,還是微量。要想得到元素的正確含量就必須做光譜定量分析。