关于FTIR红外光谱仪的介绍
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FTIR代表傅里叶变换红外光谱学。FTIR分析测量了电磁辐射谱的红外区域,其波长较长,频率低于可见光。当样本受到红外辐射(IR)时,可以测量这个谱。起作用的基本原理是不同原子之间的键吸收不同频率的光。
通过FTIR测试,使用红外光谱仪测量光,该光谱仪产生红外光谱的输出。FTIR光谱是一个图表,纵轴上是物质对红外光的吸收,横轴上是频率(波长)。
FTIR运作方式
FTIR分析测量了材料吸收的红外区域的波长范围。这是通过将红外辐射(IR)应用于材料样本来实现的。测量样品在不同波长下吸收红外光能量的能力,以确定材料的分子组成和结构。
通过将IR光谱与一个包含大量参考光谱的数据库进行对比,可以识别未知的材料。只要可以创建关于感兴趣组分的已知浓度的标准曲线,就可以使用FTIR材料表征技术来对材料进行定量分析。
傅里叶变换红外光谱分析可以用来识别未知材料,聚合物中的添加剂,材料上的表面污染等。测试结果可以准确地指出样品的分子组成和结构。
一个简单的设备,称为干涉仪,用于通过产生一个包含所有IR频率的光学信号来识别样品。该信号可以快速测量。
然后,通过应用称为傅里叶变换的数学技术来解码该信号。这个由计算机生成的过程然后产生了光谱信息的映射。得到的图是FTIR光谱,然后与参考库进行对比以进行识别。
使用显微镜附件,可以分析小到20微米的样品。这允许快速且经济高效地识别未知的颗粒、残留物、薄膜或纤维。FTIR测试还可以测量某些聚合物中的氧化水平或其他聚合物中的固化程度,以及量化材料中的污染物或添加剂。
FTIR的优点与缺点
优点
能够识别小到10到20微米的化合物
在许多情况下,分析不会损害样品,样品在分析过程中也不会被改变。
在FTIR分析中,同时测量中红外光谱上的吸收带,这允许非常快速地获得大量的分析信息
分析本身也可以非常快速地完成;Innovatech分析师可以在短短24到48小时内完成加急请求
适用于分析各种有机物和一些无机物
波长测量是绝对已知的,这使得诸如光谱减法之类的分析技术快速且高度准确
缺点
由于FTIR分析同时使样品受到所有的中红外频率,如果红外光源的辐射中的某一部分出现噪声,它会在光谱中扩散。
大气条件的变化可能会影响FTIR分析,使其难以用于高敏感性的样品或需要长时间研究的样品。
FTIR是一种大体分析 *** ,它最适合定位和识别化合物中的大类物质;在与其他材料的混合物中,它较难识别微量材料。
5种FTIR分析技术
存在几种FTIR分析采样技术,可以用来了解材料的结构并识别材料,每种都有其自己的特长:
衰减全反射 -
在ATR光谱学中,红外光束在非常特定的角度引导到一个密集且折射率很高的晶体上。光束从晶体反射并与样品接触。这种测试技术记录了光束在接触样品后发生的变化。
ATR光谱学仅要求样品与ATR晶体紧密接触,因此使用它只需要很少或甚至不需要样品准备。ATR可以用来分析各种固体,并且,取决于ATR晶体的结构,某些液体。它特别适用于分析厚的或多层样品,如油漆、橡胶、塑料或涂层。
镜面反射 -
镜面反射或SR光谱学涉及将IR光束直接反射到样品表面,使得发生镜面或单一和直接的反射(与散射反射相反)。SR通常发生在测试光亮、平坦和反射性的样品上,如玻璃和晶体。它主要用于评估涂层的表面、留在反射表面上的薄膜或污染的金属表面。
反射-吸收
- 红外反射吸收光谱学(IRAS)测量反射的红外光束通过样品时被吸收的量,通过测量光束接触样品后的波长。IRAS用于研究薄样品,如残留物、植物或留在反射表面上的亚单层膜。
透射
- 红外透射光谱学的工作原理与IRAS非常相似,除了红外辐射直接穿透要测试的气体、液体或固体样品。光束通过样品后的光谱变化使测试人员了解样品包含的内容。
像IRAS一样,红外透射光谱学通常用于非常薄的样品(通常,通过红外透射光谱学分析的样品可能不超过几十微米)。
光声
- 红外光声光谱学(PAS)可能很困难,但并非不可能。这种分析技术涉及随时间间歇性地将样品暴露于红外辐射。当样品吸收红外辐射时,这些吸收被转化为样品内部的热量,产生光声信号。通过测量这个光声信号,分析师可以确定样品的结构和组成。
PAS非常适用于评估样品的原始、整体形式,因此最常用于不能被粉碎或暴露于化学物质的样品,如骨头、海贝以及其他敏感的有机材料。
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