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紅外光譜儀的工作環(huán)境

閱讀:1675        發(fā)布時(shí)間:2020-5-19
紅外光譜儀的工作環(huán)境
紅外光譜儀是利用物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)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(cè)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(duì)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(dòng)能級(jí)發(fā)生躍遷,透過(guò)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(cè)樣品的紅外光譜。
紅外光譜儀是具有較高的分辨率和掃描速度,這類儀器的弱點(diǎn)同樣是干涉儀中存在移動(dòng)性部件,且需要較嚴(yán)格的工作環(huán)境。聲光可調(diào)濾光器是采用雙折射晶體,通過(guò)改變射頻頻率來(lái)調(diào)節(jié)掃描的波長(zhǎng),整個(gè)儀器系統(tǒng)無(wú)移動(dòng)部件,掃描速度快。
近紅外光譜儀器從分光系統(tǒng)可分為固定波長(zhǎng)濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換、聲光可調(diào)濾光器和陣列檢測(cè)五種類型。濾光片型主要作分析儀器,如糧食水分測(cè)定儀。由于濾光片數(shù)量有限,很難分析復(fù)雜體系的樣品。 光柵掃描式具有較高的信噪比和分辨率。 由于儀器中的可動(dòng)部件(如光柵軸)在連續(xù)高強(qiáng)度的運(yùn)行中可能存在磨損問(wèn)題,從而影響光譜采集的可靠性,不太適合于在線分析。
紅外光譜可以研究分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵,如力常數(shù)的測(cè)定和分子對(duì)稱性等,利用紅外光譜方法可測(cè)定分子的鍵長(zhǎng)和鍵角,并由此推測(cè)分子的立體構(gòu)型。根據(jù)所得的力常數(shù)可推知化學(xué)鍵的強(qiáng)弱,由簡(jiǎn)正頻率計(jì)算熱力學(xué)函數(shù)等。分子中的某些基團(tuán)或化學(xué)鍵在不同化合物中所對(duì)應(yīng)的譜帶波數(shù)基本上是固定的或只在小波段范圍內(nèi)變化,因此許多有機(jī)官能團(tuán)例如甲基、亞甲基、羰基,氰基,羥基,胺基等等在紅外光譜中都有特征吸收,通過(guò)紅外光譜測(cè)定,人們就可以判定未知樣品中存在哪些有機(jī)官能團(tuán),這為確定未知物的化學(xué)結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

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