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如何捕捉分子“肖像”?傅里葉紅外光譜儀告訴你

發(fā)布時間: 2024-05-11  點擊次數(shù): 1301次
  在現(xiàn)代分析技術(shù)中,傅里葉紅外光譜儀是科研和工業(yè)領(lǐng)域的重要工具,它能夠像“攝影師”一樣捕捉分子的“肖像”,為我們揭示物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成。這種設(shè)備利用分子振動對紅外光的吸收特性來獲取樣品的紅外光譜,從而確定其分子組成和結(jié)構(gòu)信息。
 
  傅里葉紅外光譜儀由紅外光源、光柵或干涉儀、樣品室、探測器以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。當(dāng)紅外光穿過樣品時,不同化學(xué)鍵的振動模式會吸收特定波長的紅外光,形成具有特征的光譜圖案。這些圖案就像分子的指紋,通過解析這些光譜,研究人員可以識別出樣品中的化合物及其結(jié)構(gòu)。
 
  使用紅外光譜儀進(jìn)行測量時,操作者需要將樣品置于儀器的樣品室中,選擇合適的測量模式(如透射、反射或衰減全反射ATR模式),并設(shè)定相應(yīng)的掃描參數(shù)。隨后,紅外光通過樣品并與分子相互作用,未被吸收的光到達(dá)探測器,信號經(jīng)放大和轉(zhuǎn)換后,最終以圖譜的形式展示出來。
 

傅里葉紅外光譜儀

 

  傅里葉紅外光譜儀的應(yīng)用范圍廣泛,涵蓋了化學(xué)、材料科學(xué)、生物學(xué)、藥學(xué)等多個領(lǐng)域。在化學(xué)合成中,它可以用于監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)程和鑒定產(chǎn)物純度;在材料科學(xué)中,可以用來分析聚合物的結(jié)構(gòu)和固化程度;在環(huán)境科學(xué)中,可用于檢測空氣或水中的有害化學(xué)物質(zhì)。此外,紅外光譜儀還被應(yīng)用于藝術(shù)品鑒定和犯罪現(xiàn)場調(diào)查中的痕跡證據(jù)分析。
 
  隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,紅外光譜儀的性能也在不斷提升。例如,傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)采用干涉儀和傅里葉變換算法,大幅提高了光譜的分辨率和測量速度。便攜式紅外光譜儀的出現(xiàn)更是使得現(xiàn)場實時分析成為可能,極大地方便了現(xiàn)場快速檢測和工業(yè)過程控制。
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