红外光谱学指南
FT-IR光谱基础
什么是红外光谱和FT-IR光谱?有区别吗?
关于红外(IR)光谱
红外光谱(IR)依赖于大多数分子吸收电磁光谱红外区域的光，并将其转化为分子振动的事实。雷竞技怎么下载这种吸收是样品中化学键性质的特征。
用光谱仪，这种吸收被测量为波长的函数(波数，通常从4000 - 600 cm-1)。其结果是一个红外光谱，作为一个特征的“分子指纹”，可用于识别有机和无机样品。雷竞技怎么下载
关于FT-IR光谱
在过去，样品的分析是一步一步的，其中样品被照射不同的单波长(色散)。另一方面，FT-IR在一次通过中收集了所有波长的光谱数据。
在这里，一个连续的光源产生红外光的红外波长范围很广。红外光然后通过干涉仪，然后指向样品。
与色散测量相反，我们首先获得干涉图，需要将其转换为红外光谱。
IR和FT-IR的区别
这个干涉图(一个原始信号)，表示光强不是波长的函数，而是干涉仪内部镜面位置的函数。
因此，信号必须首先进行傅里叶变换(FT)，以产生更熟悉的作为波数函数的强度的IR表示。因此得名“FT-IR”或FTIR。
FT-IR光谱的采集不仅比传统的色散仪器快得多。
此外，这些光谱显示出明显更高的信噪比，并且由于波长尺度是用非常精确的激光校准的，因此具有更高的波长精度。
如何测量红外光谱?
这取决于需要分析的样品。通常情况下，固体样品要么用IR透明溴化钾(KBr)研磨并压成颗粒，要么将其切成薄片并放置在KBr窗口上，而液体则直接测量或用IR透明溶剂(如CCl4)稀释。
如果样品足够薄(<15 μ m)，例如聚合物薄膜、金属表面涂层或生物组织切片，足够的IR光可以直接通过样品进行分析，而无需在KBr或溶剂中稀释。
另一种技巧是反射。在这里，红外光只与材料的表面相互作用，以收集化学信息。漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)是一种特殊的反射采样技术，可以收集难以在传输中分析的固体样品的高质量光谱，如土壤或混凝土。
然而，到目前为止，ATR FT-IR光谱继承了许多其他采样技术，因为它大多是非破坏性的，非常容易应用，适合分析固体和液体的现状。
什么是ATR或衰减全反射?
正如标题所述，ATR代表衰减全反射，并已成为测量FT-IR光谱的标准技术。红外光穿过某种材料(金刚石、锌硒或锗)的晶体，并与压在晶体上的样品相互作用。请注意，样品与晶体的良好接触是非常重要的!
由此得到的光谱显示了所有物质的特定特性，而观察到的吸收波段的强度比可能不同于传统的透射光谱由于物理效应。
但这并不意味着ATR光谱更难解释，相反。ATR和透射光谱可以很容易地相互转换。如果你想比较最近获得的ATR数据和光谱参考库中包含的旧光谱，这是特别有用的。
什么是红外反射?什么是DRIFTS?
反射式FT-IR测量在红外光谱中占有特殊的地位。原则上，除DRIFTS外，反射测量是无损的，用于分析有价值的艺术品和绘画。
反射的强度是由折射率决定的，所以只要有吸收带，反射的程度也会发生变化。因此，(镜面)反射光谱看起来与透射光谱非常不同。
原因在于吸光度特性，让我们看一个孤立的红外信号。对于孤立的吸收带，折射率在较高波长处最大，在较低波长处最小。所以相似地，光谱也会表现出相同的模式-一阶导数的模式。
红外线是如何被发现的
在(FT-)红外光谱之前就有了红外发现!
在红外辐射可以用于红外和FT-IR光谱之前，它必须首先被发现!在大多数物理书籍中，1800年红外辐射的发现都归功于英籍德国天文学家威廉·赫歇尔爵士。
在他著名的实验中，他用温度计为可见光谱中的每种颜色指定温度。结果显示温度从蓝色上升到红色。令他惊讶的是，他在可见光谱的红端之外发现了一个更温暖的温度测量值。
我们的视频讲述了整个故事。
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FT-IR光谱的应用
傅立叶变换红外光谱常见问题解答
FT-IR的常见问题
什么是红外光?
红外(IR)光，或更准确地说是红外辐射，是一种波长长于可见光的电磁辐射(EMR)。因此，它是肉眼看不见的，但可以以热辐射的形式被感知。有趣的事实:太阳辐射的能量有一半以上以红外线的形式到达地球。
红外光如何与材料相互作用?雷竞技网页版
当红外辐射指向物质时，它可以刺激分子和原子键的运动。这种运动可以采取多种形式，如旋转或振动。根据分子被激发的方式，我们可以获得有关辐照材料的结构和特性的信息。
红外线能分析所有的物质吗?雷竞技网页版
一般来说，是的，因为有机和无机物都可以用红外辐射检查得同样好。红外分析的基本要求是材料吸收红外辐射。然而，某些物质，包括金属和单原子气体(如惰性气体)不能直接检查。
哪些材料通常雷竞技网页版被分析?
特别是对于有机物质，红外光谱是一种常用的工具，可以获得大量的信息。这包括聚合物、药物、药品或工业化学品的鉴定，以及油中水等含量的测定。红外光谱是非常灵活的，它的应用是如此之多，你可以在所有的工业和研究领域找到红外用户。
什么样的分析是可能的?
有了红外光谱，就可以知道样品是由什么制成的，还可以知道某种成分或成分的含量。定性分析是红外光谱最常见的应用，主要应用于原材料的质量控制、失效分析和科学研究。雷竞技网页版定量分析被广泛应用于工业生产过程中，用于评价生产参数。
我需要成为一个专家来使用红外光谱吗?
绝对不会。如今，红外光谱仪比以往任何时候都更容易使用。大多数情况下，有简单的软件解决方案(例如触摸操作)，允许非专家以简单的方式进行IR分析。甚至分析都可以自动化，所以任何人都可以成为光谱学家!
红外分析需要多长时间?
这在很大程度上取决于所提出的分析性问题。但是，对一种化学物质进行简单的鉴别，所花的时间不会超过一分钟。
什么是衰减全反射(ATR)?
ATR是一种获取红外信息的特殊采样技术。红外光被指向由红外透明材料(如金刚石)制成的晶体。红外辐射将与与钻石密切接触的样品和材料相互作用。雷竞技网页版观看我们关于ATR基础知识的视频，了解更多!
我在哪里使用ATR?
几乎无处不在，因为ATR是一个真正通用的方法。无论固体或液体，有机或无机-你只需拿你的样品，并把它放在晶体上。不需要切割、稀释或准备样品。在过去的几十年里，ATR已经成为红外光谱的标准技术。
什么是传播?
与ATR不同的是，这种方法需要光穿透整个样品。这意味着样品必须非常薄或稀释。为了稀释，样品通常与溴化钾(KBr)混合并压成颗粒。另一方面，非常薄的样品是用切片机制作的，然后放在KBr窗口上。这些准备工作需要大量的时间和精力。
什么时候使用变速器?
今天，只有在非常具体的分析问题上才需要传输。这些包括液体中低浓度成分的定量或红外显微镜的应用。在某些工业部门，也有要求传输测量的标准化程序(例如制药)。
什么是反射率?
反射是红外光谱的第三种主要技术。它基于红外光的反射，可以得出关于材料表面的结论。雷竞技网页版如果所讨论的表面不能直接检查，通常需要用KBr稀释。也可以将非常薄的样品放在金属反射镜上(反射)。
在哪里使用反射率?
由于反射率测量的特殊要求，它被用于非常特定的分析目标。例如，完全无损地仔细检查有价值的艺术作品，从而使其能够修复是可能的。
