光學(xué)中我們經(jīng)常要面對各種各樣的光學(xué)技術(shù),今天為大家列舉了一份簡易清單來了解一下“紅外光譜儀檢測技術(shù)”!
1,紅外光譜儀屬于分子吸收光譜,基于物質(zhì)在分子層面對紅外光的吸收作用,主要與分子振動能級躍遷有關(guān)。分子振動,即化學(xué)鍵振動,是分子內(nèi)原子間的相對周期性往返運動,主要包括伸縮振動和彎曲振動,伸縮振動的力常數(shù)通常大于彎曲振動的力常數(shù),其中,伸縮振動又分為對稱伸縮振動和反對稱伸縮振動,彎曲振動又分為面內(nèi)彎曲振動和面外彎曲振動。
2,當紅外輻射光子能量等于分子振動能級躍遷所需能量時,可以激發(fā)物質(zhì)在紅外波段的特征吸收,這是產(chǎn)生紅外吸收的兩個必要條件之一。
3,從量子力學(xué)角度看,分子振動能級能量差與振動量子數(shù)差值和分子振動頻率的乘積成正比,當紅外輻射頻率等于振動量子數(shù)差值和分子振動頻率的乘積時,物質(zhì)分子能夠吸收紅外輻射能量,分子振動能級躍遷至激發(fā)態(tài)。由于分子振動頻率與構(gòu)成化學(xué)鍵的原子質(zhì)量、化學(xué)鍵的力常數(shù)緊密相關(guān),取決于分子內(nèi)部原子組成和排布結(jié)構(gòu),特征紅外吸收能夠表征物質(zhì)的分子組成和結(jié)構(gòu),具有高特異性,適用于物質(zhì)成分定性和定量檢測。
5,產(chǎn)生紅外吸收的另一個必要條件是,分子振動必須伴隨偶極矩的變化,直接關(guān)系到紅外輻射與物質(zhì)間的振動耦合。紅外躍遷是偶極矩誘導(dǎo)的,能量轉(zhuǎn)移是通過振動過程引起的偶極矩變化和交變電磁場(紅外輻射)相互作用形成的,通常極性基團具有良好的紅外活性,而非極性基團具有良好的拉曼活性,兩者互補,因而,紅外光譜儀與拉曼光譜被稱為姊妹譜。
6,根據(jù)紅外吸收特征的不同,紅外光譜儀通常被細分為三個區(qū)域,包括:近紅外光譜儀,中紅外光譜儀,遠紅外光譜儀。根據(jù)吸收特征的不同,中紅外光譜儀區(qū)域通常被細分為官能團區(qū)和指紋區(qū)。
7,紅外光譜儀物質(zhì)成分檢測能夠用于固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)等各種形態(tài)時物質(zhì)的定性 和定量檢測,適用范圍廣、通用性強、操作相對簡單,基于物質(zhì)分子的特征紅外吸收光譜信息,識別多組分物質(zhì)的組成成分,結(jié)合化學(xué)計量學(xué)方法建立定量預(yù)測模型,測定物質(zhì)成分含量。
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