FTIR紅外光譜儀的工作原理基于邁克爾遜干涉儀和傅里葉變換的數(shù)學(xué)原理。使用流程包括樣品準(zhǔn)備、儀器校準(zhǔn)、光譜采集、數(shù)據(jù)分析等步驟。
工作原理:
1.紅外光源:FTIR紅外光譜儀使用能發(fā)射穩(wěn)定、高強(qiáng)度、連續(xù)波長的紅外光源,如能斯特?zé)艋蛲坑邢⊥粱衔锏逆囥t旋狀燈絲。
2.邁克爾遜干涉儀:這是FTIR的核心部分,它將入射光分成兩束,并在不同光路中產(chǎn)生相互作用。其中一束光通過樣品,另一束則作為參考光。這兩束光在再次匯合時(shí)會發(fā)生干涉。
3.樣品分子的相互作用:當(dāng)紅外光通過樣品時(shí),特定頻率的光會被樣品吸收,這些頻率對應(yīng)于分子的固有振動頻率。這一吸收特性對于不同物質(zhì)是特定的,因此可以用來鑒定不同的化合物。
4.傅里葉變換:干涉儀產(chǎn)生的信號經(jīng)過傅里葉變換,轉(zhuǎn)換成我們熟悉的紅外光譜圖。傅里葉變換是一種數(shù)學(xué)方法,可以將干涉圖轉(zhuǎn)換為頻率-強(qiáng)度的關(guān)系圖,從而直接顯示出樣品對不同頻率紅外光的吸收情況。
5.檢測器與記錄:經(jīng)過傅里葉變換后的信號由檢測器接收并轉(zhuǎn)換為電信號,隨后由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)記錄和處理,形成紅外吸收光譜圖。
FTIR紅外光譜儀的使用流程:
1.樣品準(zhǔn)備:根據(jù)需要分析的樣品形態(tài)(固體、液體或氣體),選擇合適的樣品制備方法。例如,固體樣品可能需要壓片,而液體樣品可能需要在兩個(gè)透明晶體板之間滴加樣品。
2.儀器校準(zhǔn):開啟儀器前需確保所有光學(xué)部件均已正確安裝且清潔。使用標(biāo)準(zhǔn)參照樣品(如聚苯乙烯薄膜)進(jìn)行校準(zhǔn),確保測量的準(zhǔn)確性。
3.光譜采集:將準(zhǔn)備好的樣品置于樣品倉中,設(shè)定適當(dāng)?shù)膮?shù)(如掃描次數(shù)和分辨率),開始掃描并獲得干涉圖。
4.數(shù)據(jù)分析:利用軟件對采集到的干涉圖進(jìn)行傅里葉變換,得到紅外光譜圖。進(jìn)一步分析特征吸收峰,與數(shù)據(jù)庫中的譜圖進(jìn)行比對,以確定樣品中存在的化學(xué)鍵及化合物。
5.結(jié)果報(bào)告:整理分析數(shù)據(jù),撰寫報(bào)告,報(bào)告中應(yīng)包含樣品信息、測試條件、主要吸收峰及其對應(yīng)的化學(xué)鍵或官能團(tuán),以及可能的化合物結(jié)構(gòu)分析。
總的來說,FTIR紅外光譜儀已然成為了科研、教學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域的重要分析工具。操作人員需要具備一定的專業(yè)知識和技能,以確保獲取準(zhǔn)確的分析結(jié)果,這對于材料科學(xué)、化學(xué)、生物科學(xué)等領(lǐng)域的研究具有重要的實(shí)際意義。