二手紅外光譜儀(infrared spectrometer)它是利用化學(xué)物質(zhì)對不同光波長的紅外輻射吸收特性進行分子結(jié)構(gòu)和有機化學(xué)成分分析的儀器設(shè)備。紅外光譜儀通常由燈源、純色器、探測器和計算機解決方案信息管理系統(tǒng)組成。根據(jù)不同的分光設(shè)備,分為散射型和干預(yù)型。由于散射型很少使用,現(xiàn)階段常用的是干預(yù)型傅里葉變換紅外光譜儀,以干預(yù)型解釋為主。
紅外光譜儀變紅外光譜儀
基本原理及特性
紅外光譜儀變紅外光譜儀(FTIR)被稱為第三代紅外光譜儀,使用麥克爾遜干涉儀以一定的速度干預(yù)兩束復(fù)色紅外線,產(chǎn)生干預(yù)光,然后與樣品一起工作。探測器將獲得的干預(yù)數(shù)據(jù)信號發(fā)送到電子計算機進行傅里葉轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)思維解決方案,并將干預(yù)圖轉(zhuǎn)換為光譜圖。
▍紅外光譜儀的優(yōu)點:
1、多路精確測量,提高頻率穩(wěn)定性。
2、流明值高,提高了儀器設(shè)備的敏感性。
3、可以達到波標值的度0.01cm-1。
4、提高動鏡的移動間距,可以提高分辨能力。
5、在工作中,股票波段可以從可見光區(qū)擴展到mm遠紅外光譜測量完成。
6、掃描儀速度快,屏幕分辨率高,精度穩(wěn)定。
材料分析性能的應(yīng)用
紅外光譜剖析可用以科學(xué)研究分子的結(jié)構(gòu)特征和離子鍵,還可以做為表現(xiàn)和辨別有機化學(xué)外來物種的方式。紅外光譜具備相對高度特征,可以選用與規(guī)范化學(xué)物質(zhì)的紅外光譜比照的辦法來做剖析評定。[ZC4] 通??梢詸z測樣品的特性,因為紅外光譜分析方法是根據(jù)不同化學(xué)物質(zhì)有選擇地吸收紅外區(qū)域的電磁波輻射進行定量分析和定性研究的一種方法。
檢測基本原理的相關(guān)公式計算如下:
1、紅外吸收的動能關(guān)聯(lián)
λ:紅外光波長
h:普朗克常數(shù)
c:光的速度
?E:分子振動能專業(yè)級差
2、振動頻率與質(zhì)量和鍵能有關(guān)
假設(shè)實體模型以雙分子分子作為簡諧振動獲得
ν:峰位
c:光的速度
k:鍵的力常數(shù)
μ:折算質(zhì)量(或約化質(zhì)量)
運用例舉:
1、分子的結(jié)構(gòu)特征和離子鍵,如力常數(shù)(可視為離子鍵)的測量和分子對稱,可以通過紅外光譜測量分子的鍵長和鍵角,從而推斷分子的三維結(jié)構(gòu)。
2、許多有機化學(xué)官能團異構(gòu),如羥基、甲基、堿基、磺酸基、甲基和胺基,在紅外光譜中具有吸收的特點。根據(jù)紅外光譜測量,您可以判斷不明樣品中的有機化學(xué)官能團異構(gòu)是什么,這為最終明確體的化學(xué)結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。
3、分子在低峰區(qū)域的許多簡單振動通常涉及到分子中的所有分子,不同分子的振動方法不同,這促使紅外光譜具有指紋識別等相對高度的特征,稱為指紋識別區(qū)域。利用這一特性,我們收集了無數(shù)已經(jīng)知道化學(xué)物質(zhì)的紅外光譜,并將其存儲在電子計算機中,并將其編寫成紅外光譜標準光譜圖片庫。您只需檢查標準數(shù)據(jù)庫中測量不明物質(zhì)的紅外光譜速判斷不明化學(xué)物質(zhì)的有效成分。
紅外吸收光譜圖
樣品規(guī)定
蒸汽、液體或固體樣品可用于紅外光譜檢測。如果樣品的紅外活力鍵少,純度高,獲得的光譜儀會非常清晰,效果非常好。更復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)或環(huán)境因素的危害會導(dǎo)致大量的鍵吸收和譜帶偏移,危及圖普的質(zhì)量。
因此,為了更好地獲得清晰、高質(zhì)量的圖普,同時也為了更好地有利于分析,對檢測樣品有以下幾個基本規(guī)定。
1、樣品必須提前純化,以確保有足夠的純度;
2、樣品必須提前除水干躁,防止儀器設(shè)備損壞,同時防止水峰對樣品譜圖的影響;
3、易潮解樣品應(yīng)存放在空氣干燥器中;
4、對于容易揮發(fā)、升高、對熱不穩(wěn)定的樣品,請使用帶鎖蓋或瓶塞的容器盛放并蓋緊,同時必須注明;
5、對于有毒副作用和腐蝕性樣品,客戶必須安裝密封容器。送樣時,必須在樣品瓶標志的顯著部分標明。
注:不同的樣品方法會產(chǎn)生不同的樣品規(guī)定,應(yīng)深入分析實際問題
標準
GB/T21186-2007 傅里葉變紅外光譜儀
地方安全戰(zhàn)略
Q:分子吸收紅外輻射必須達到什么標準?吸收抗壓強度的關(guān)鍵決定是什么?
A:紅外輻射的分子吸收必須達到兩個標準:
1、紅外輻射一定次數(shù),其動能正好達到振動越遷的專業(yè)水平差;
2、只有在整個振蕩過程中偶極矩變化的振動方法才能吸收紅外輻射,稱為紅外活力。紅外吸收譜帶的抗壓強度取決于偶極矩變化的大小。振動時偶極矩變化越大,吸收抗壓強度越大。
Q:在用紅外光譜法科學(xué)研究聚合物原料時,危害頻率偏移和圖普質(zhì)量的關(guān)鍵因素是什么?
A:
1、危害頻率偏移的因素
①外界要素
? ? ? ?物理模式的危害:同一樣品不同(氣體、液體、固體),光譜儀差異較大,與分子相互作用力有關(guān); 有機溶劑的危害:同一物質(zhì)在不同的有機溶劑中,由于物質(zhì)濃度和有機溶劑的相互影響,光譜儀吸收帶的頻率不同; 粒度分布的危害:關(guān)鍵是由透射引起的。粒度分布越大,基準線越高,峰寬,抗壓強度越低,相反;②內(nèi)部要素
? ? ? ?主要是由分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)引起的變化,如誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、鍵內(nèi)應(yīng)力和室內(nèi)空間效應(yīng)、共價鍵效應(yīng)、耦合效應(yīng)、米共振。2、危害圖普質(zhì)量的因素
①儀器設(shè)備主要參數(shù)的危害
? ? ? ?流明值、收獲、掃描儀頻率等直接損害頻率穩(wěn)定性。同時,應(yīng)根據(jù)不同的配件和規(guī)定立即進行所需的調(diào)整,以獲得令人滿意的地圖。②危害自然環(huán)境
? ? ? ?光譜儀中的吸收帶并非全部由光譜儀本身引起。額外的吸收帶可由濕冷氣體、樣品環(huán)境污染、殘留有機溶劑、鉑坩堝或玻璃容器帶來的二氧化硅、溴化鉀壓片糖吸收的水引起。因此,在分析光譜儀時應(yīng)特別注意。③樣品厚度的危害
? ? ? ?樣品的厚度或合適的樣品量非常重要,通常規(guī)定厚度為10~50μm,聚酯等正負極化學(xué)物質(zhì)較薄較小,異戊橡膠等非極性化學(xué)物質(zhì)較厚。有時,為了更好地觀察弱吸收帶,如一些成分較少的官能團、端基、主鏈、少量共聚物成分等,應(yīng)使用較厚的樣品測量光譜儀KBr片劑法的用量也應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。Q:表達聚合物紅外光譜必須注意哪些因素?
A:我們必須注意三個要素。首先,光譜帶的部分。這意味著一個官能團的振動頻率,也表明它是否有一個特定的官能團的標志;第二,光譜帶的外觀。例如,共價鍵和正離子的官能團異構(gòu)會產(chǎn)生一個廣泛的紅外光譜帶,這對評估獨特官能團的存在至關(guān)重要;第三,光譜帶的相對抗壓強度。光譜帶的高度比較不是官能團成分的定性分析基礎(chǔ),可以暗示一個獨特的官能團或原素的存在。分子中強正負官能團會產(chǎn)生強吸收,如堿、醚基等光譜帶。