一、紅外光譜儀主要檢測什么

紅外光譜儀是利(li)用(yong)物質(zhi)對不(bu)同波長的紅(hong)外(wai)輻射(she)的吸(xi)收特性，進行分子(zi)結(jie)構和(he)化(hua)(hua)學(xue)組成分析的儀(yi)器。紅(hong)外(wai)光(guang)譜儀(yi)通常由光(guang)源，單色器，探測器和(he)計(ji)算(suan)機(ji)處(chu)理信息(xi)系(xi)統組成。根據分光(guang)裝置的不(bu)同，分為色散(san)型(xing)和(he)干涉型(xing)。對色散(san)型(xing)雙光(guang)路(lu)光(guang)學(xue)零位平(ping)衡紅(hong)外(wai)分光(guang)光(guang)度計(ji)而(er)言，當樣(yang)品吸(xi)收了一(yi)定(ding)頻率(lv)的紅(hong)外(wai)輻射(she)后，分子(zi)的振(zhen)動能級(ji)發生躍遷，透過(guo)的光(guang)束中相應頻率(lv)的光(guang)被減(jian)弱，造成參比光(guang)路(lu)與樣(yang)品光(guang)路(lu)相應輻射(she)的強度差，從而(er)得到所測樣(yang)品的紅(hong)外(wai)光(guang)譜。應用(yong)于(yu)染織工業、環境(jing)科學(xue)、生物學(xue)、材(cai)料科學(xue)、高分子(zi)化(hua)(hua)學(xue)、催(cui)化(hua)(hua)、煤(mei)結(jie)構研究、石油工業、生物醫學(xue)、生物化(hua)(hua)學(xue)、藥學(xue)、無機(ji)和(he)配位化(hua)(hua)學(xue)基(ji)礎研究、半導體材(cai)料、日用(yong)化(hua)(hua)工等研究領域。

紅外光譜(pu)(pu)可以研究分子(zi)的(de)(de)結構(gou)和化(hua)(hua)學(xue)(xue)鍵，如力(li)常數(shu)的(de)(de)測定(ding)和分子(zi)對(dui)稱性等(deng)，利(li)用紅外光譜(pu)(pu)方法可測定(ding)分子(zi)的(de)(de)鍵長和鍵角，并由此推測分子(zi)的(de)(de)立(li)體構(gou)型。根據(ju)所(suo)得的(de)(de)力(li)常數(shu)可推知(zhi)化(hua)(hua)學(xue)(xue)鍵的(de)(de)強弱，由簡(jian)正(zheng)頻率計(ji)算(suan)熱力(li)學(xue)(xue)函數(shu)等(deng)。分子(zi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)某些(xie)基(ji)團或(huo)化(hua)(hua)學(xue)(xue)鍵在不同化(hua)(hua)合物中(zhong)(zhong)所(suo)對(dui)應的(de)(de)譜(pu)(pu)帶波數(shu)基(ji)本上是固(gu)定(ding)的(de)(de)或(huo)只在小波段(duan)范圍內變化(hua)(hua)，因此許(xu)多有(you)(you)機(ji)官能團例如甲基(ji)、亞(ya)甲基(ji)、羰基(ji)，氰基(ji)，羥基(ji)，胺基(ji)等(deng)等(deng)在紅外光譜(pu)(pu)中(zhong)(zhong)都(dou)有(you)(you)特征吸收，通(tong)過紅外光譜(pu)(pu)測定(ding)，人們就(jiu)可以判定(ding)未知(zhi)樣(yang)品中(zhong)(zhong)存(cun)在哪些(xie)有(you)(you)機(ji)官能團，這為最(zui)終(zhong)確定(ding)未知(zhi)物的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)結構(gou)奠定(ding)了基(ji)礎。

由于分(fen)子內和分(fen)子間相互(hu)作用，有機官能團的(de)特征(zheng)頻率會由于官能團所處的(de)化(hua)學環境不同而發生微細變化(hua)，這(zhe)為(wei)研究表(biao)征(zheng)分(fen)子內、分(fen)子間相互(hu)作用創(chuang)造了條件。

分子在低波數區的許多簡正振動往往涉及分子中全部原子，不同的分子的振動方式彼此不同，這使得紅外光譜具有像指紋一樣高度的特征性，稱為指紋區。利用這一特點，人們采集了成千上萬種已知化合物的紅外光譜，并把它們存入計算機中，編成紅外光譜標準譜圖庫。人(ren)們只(zhi)需把測得未(wei)知物(wu)的(de)紅(hong)外光(guang)譜與標(biao)準庫中的(de)光(guang)譜進行比對，就(jiu)可以迅速(su)判定未(wei)知化合物(wu)的(de)成份。

當代紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)技術的(de)發展已使(shi)(shi)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)的(de)意義(yi)遠遠超越了對樣品進(jin)行簡單(dan)的(de)常規測(ce)試(shi)并從(cong)而推斷化(hua)合(he)物的(de)組成(cheng)的(de)階段。紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)與其(qi)它多(duo)(duo)種測(ce)試(shi)手段聯(lian)用(yong)衍(yan)生出許多(duo)(duo)新的(de)分(fen)子(zi)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)領(ling)域(yu)，例如，色(se)譜(pu)(pu)技術與紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)聯(lian)合(he)為深(shen)化(hua)認識(shi)復雜的(de)混合(he)物體(ti)系中各種組份的(de)化(hua)學結構(gou)(gou)創(chuang)造了機會；把(ba)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)與顯微(wei)鏡方(fang)法(fa)結合(he)起來，形成(cheng)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)成(cheng)像技術，用(yong)于研(yan)究非(fei)均(jun)相體(ti)系的(de)形態結構(gou)(gou)，由(you)于紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)能利用(yong)其(qi)特征譜(pu)(pu)帶有效地區分(fen)不(bu)同化(hua)合(he)物，這使(shi)(shi)得該方(fang)法(fa)具有其(qi)它方(fang)法(fa)難(nan)以匹敵的(de)化(hua)學反差。

使用紅(hong)外光譜儀對材料進行定性分析，廣泛(fan)應(ying)用于(yu)各大專院(yuan)校，科研(yan)院(yuan)所及廠礦(kuang)企業，其應(ying)用領域包(bao)括：

進行化合(he)物的(de)鑒定(ding)，進行未(wei)知化合(he)物的(de)結構分(fen)析。

進行化合(he)物的定量分析，進行化學反應(ying)動力學、晶變(bian)、相變(bian)、材料拉伸與結構的瞬變(bian)關系(xi)研究。

工業(ye)流程(cheng)與大氣污染的連續檢測。

在煤(mei)炭行業對游離二(er)氧化硅的(de)監測。

衛(wei)生檢疫，制藥，食品，環保，公安(an)，石油，化工，光(guang)學鍍膜，光(guang)通信，材(cai)料科(ke)學等(deng)諸多領域珠寶行業的(de)檢測。

水晶石英羥基的(de)測(ce)量，聚合物的(de)成(cheng)分分析，藥物分析......

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二、紅外光譜儀的操作步驟

1、打開(kai)紅外光譜(pu)(pu)儀背后的(de)電(dian)源，等待(dai)“Status”燈變(bian)綠。紅外光譜(pu)(pu)儀加電(dian)后至少要等待(dai)10分鐘，等電(dian)子(zi)部分和(he)光源穩定(ding)后，才能(neng)進行測量。

2、打(da)開(kai)電腦，雙擊桌面上(shang)的OPUS圖標打(da)開(kai)軟件。

3、在登錄窗口從下拉列表(biao)中(zhong)選出你的用戶名，然后輸入(ru)密碼。

4、選擇標準(zhun)“Default.ows”工作臺設置(zhi)。單擊(ji)登錄按鈕，出現“關于OPUS”窗口。

5、在(zai)Measurement（測量(liang)）對話(hua)框中點擊(ji)Advanced（高級），在(zai)這(zhe)個(ge)頁(ye)面中再點擊(ji)“Load（載(zai)入）”讀(du)取一(yi)個(ge)測量(liang)參數文(wen)(wen)件（例(li)如(ru)c:programfilesopusxpmMIR_TR.XPM文(wen)(wen)件）。選擇自動保存的(de)路徑(jing)，改變保存路徑(jing)時(shi)，必(bi)需(xu)確認該路徑(jing)是(shi)否(fou)已經存在(zai)。

6、在第一(yi)次測量(liang)之前(qian)，正確(que)的(de)干(gan)(gan)(gan)(gan)涉(she)峰(feng)的(de)位置必須確(que)定(ding)并且儲存下(xia)來。在Measurement（測量(liang)）對話(hua)框，點(dian)(dian)擊(ji)Check Signal（檢(jian)查信號），點(dian)(dian)擊(ji)Interferogram（干(gan)(gan)(gan)(gan)涉(she)圖(tu)），顯示干(gan)(gan)(gan)(gan)涉(she)圖(tu)。如果沒有看到(dao)干(gan)(gan)(gan)(gan)涉(she)圖(tu)，可以通過移動掃描區域（Scan Range），向(xiang)左(zuo)或(huo)向(xiang)右移動來尋找(zhao)干(gan)(gan)(gan)(gan)涉(she)峰(feng)。一(yi)旦(dan)找(zhao)到(dao)干(gan)(gan)(gan)(gan)涉(she)峰(feng)，點(dian)(dian)擊(ji)Save Peak Position（保存峰(feng)位置），將干(gan)(gan)(gan)(gan)涉(she)峰(feng)的(de)位置儲存下(xia)來。

7、確定樣(yang)品腔內無其他物品后，進入(ru)Basic（基本）頁面，點擊Collect Background（收(shou)集背景）按(an)鈕即可(ke)采(cai)集背景譜。

8、采集背景光譜(pu)(pu)后，將測(ce)(ce)試樣(yang)品(pin)放置在(zai)光路(lu)中，你(ni)可以輸入樣(yang)品(pin)名(ming)、樣(yang)品(pin)形態，所有這些(xie)信息將與(yu)譜(pu)(pu)圖(tu)(tu)一起儲(chu)存在(zai)譜(pu)(pu)圖(tu)(tu)文件(jian)中。點(dian)擊(ji)Collect Sample（測(ce)(ce)量樣(yang)品(pin)）。測(ce)(ce)量對話窗(chuang)口(kou)即(ji)消失(shi)，并進入譜(pu)(pu)圖(tu)(tu)窗(chuang)口(kou)。從OPUS軟件(jian)的(de)底部(bu)可以看到測(ce)(ce)量的(de)進程，測(ce)(ce)量結束后，譜(pu)(pu)圖(tu)(tu)會(hui)顯示在(zai)譜(pu)(pu)圖(tu)(tu)窗(chuang)口(kou)。

9、圖(tu)譜處理(li)(li)(li)：從File（文(wen)件）菜單中選擇LoadFile（載(zai)(zai)入(ru)文(wen)件），載(zai)(zai)入(ru)需要處理(li)(li)(li)的(de)圖(tu)譜文(wen)件。用處理(li)(li)(li)命令對紅外光譜儀圖(tu)譜進行處理(li)(li)(li)。完成后(hou)將圖(tu)譜文(wen)件保存為其他名字。

10、打印圖譜：在(zai)打印菜單中(zhong)(zhong)選擇Print Spectra（打印圖譜）。在(zai)對話(hua)框中(zhong)(zhong)選中(zhong)(zhong)處理好的圖譜。單擊Change Layout（更改布局），選擇打印模板(ban)。然后(hou)按(an)Print開始打印。

11、樣(yang)品(pin)測定完畢，移走樣(yang)品(pin)倉中的樣(yang)品(pin)，確(que)保(bao)樣(yang)品(pin)倉清潔。按紅外光譜儀后側電源開(kai)關(guan)，關(guan)閉儀器，后關(guan)計算機。

三、紅外光譜儀操作注意事項

1、測定時實驗室(shi)(shi)的溫度應在(zai)15～30℃，相對濕(shi)度應在(zai)65%以(yi)下，所用電源(yuan)應配(pei)備有穩壓(ya)裝置和(he)接(jie)地線。因要嚴格控制室(shi)(shi)內(nei)(nei)的相對濕(shi)度，因此(ci)紅外實驗室(shi)(shi)的面積不要太大，能放(fang)得(de)下必須的儀器設備即可(ke)，但(dan)室(shi)(shi)內(nei)(nei)一定要有除濕(shi)裝置。

2、如所(suo)用的是單光朿型傅(fu)里(li)葉(xie)紅外分光光度(du)計（目(mu)前(qian)應用最多(duo)），實驗室里(li)的CO2含量不能太高，因此實驗室里(li)的人(ren)數應盡量少，無關人(ren)員(yuan)最好不要進入，還(huan)要注(zhu)意(yi)適當通風換氣。

3、如供試品為鹽酸鹽，因考慮到在壓片(pian)(pian)過程中可能出現的離子交換(huan)現象(xiang)，標準規定用氯化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)（也同溴化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)一樣預處理(li)后使用）代替溴化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)進行壓片(pian)(pian)，但(dan)也可比較氯化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)壓片(pian)(pian)和溴化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)壓片(pian)(pian)后測(ce)得(de)的光譜，如二(er)者沒(mei)有區別，則(ze)可使用溴化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)進行壓片(pian)(pian)。

4、為防(fang)止儀(yi)器受潮而影響(xiang)使用壽命，紅外實驗室應(ying)經(jing)常保持干燥，即(ji)使儀(yi)器不用，也應(ying)每周開(kai)機至少兩次，每次半天(tian)，同時開(kai)除濕機除濕。特別是霉(mei)雨季節，最好(hao)是能每天(tian)開(kai)除濕機。

5、紅外光譜測定(ding)最常(chang)用(yong)的試(shi)樣制(zhi)備方法(fa)是溴(xiu)化鉀（KBr）壓片法(fa)（藥典(dian)收載品種90%以上用(yong)此(ci)(ci)法(fa)），因此(ci)(ci)為(wei)減少對測定(ding)的影響，所用(yong)KBr最好(hao)應為(wei)光學試(shi)劑級，至少也要分(fen)析純級。使(shi)用(yong)前(qian)應適當(dang)研細(xi)（200目以下(xia)），并在(zai)120℃以上烘4小時(shi)以上后置干燥(zao)(zao)器中備用(yong)。如發現(xian)結塊，則(ze)應重新干燥(zao)(zao)。制(zhi)備好(hao)的空KBr片應透明，與空氣相(xiang)比(bi)，透光率應在(zai)75%以上。

6、壓片法時(shi)取(qu)用的(de)(de)供試(shi)品量(liang)(liang)一般為(wei)(wei)1～2mg，因不(bu)可能用天平(ping)稱量(liang)(liang)后(hou)加入(ru)，并且(qie)每(mei)種樣品的(de)(de)對紅外光(guang)的(de)(de)吸(xi)收(shou)程度不(bu)一致，故常(chang)憑經(jing)驗取(qu)用。一般要求所沒得(de)的(de)(de)光(guang)譜圖絕大多數吸(xi)收(shou)峰(feng)處于10%～80%透光(guang)率范圍(wei)在內。最強吸(xi)收(shou)峰(feng)的(de)(de)透光(guang)率如太(tai)大（如大于30%），則(ze)說(shuo)明取(qu)樣量(liang)(liang)太(tai)少；相反，如最強吸(xi)收(shou)峰(feng)為(wei)(wei)接近透光(guang)率為(wei)(wei)0%，且(qie)為(wei)(wei)平(ping)頭峰(feng)，則(ze)說(shuo)明取(qu)樣量(liang)(liang)太(tai)多，此時(shi)均應調整取(qu)樣量(liang)(liang)后(hou)重(zhong)新測(ce)定(ding)。

7、測(ce)定用(yong)樣(yang)品應干燥，否(fou)則應在研細(xi)后置(zhi)紅外燈下(xia)烘(hong)幾分(fen)鐘(zhong)使干燥。試樣(yang)研好(hao)并具在模具中裝好(hao)后，應與真空泵相連后抽真空至少2分(fen)鐘(zhong)，以使試樣(yang)中的水(shui)分(fen)進一步被抽走，然(ran)后再加壓到0.8～1GPa（8～10T/cm2）后維(wei)持2～5min。不抽真空將影響(xiang)片子的透明度。

8、壓片時KBr的(de)取(qu)用量一般(ban)為200mg左右（也是(shi)憑經驗），應(ying)根據制片后(hou)的(de)片子(zi)厚(hou)度(du)來(lai)控制KBr的(de)量，一般(ban)片子(zi)厚(hou)度(du)應(ying)在(zai)0.5mm以下，厚(hou)度(du)大(da)于0.5mm時，常可在(zai)光(guang)譜上(shang)觀察到(dao)干涉條紋，對供試(shi)品光(guang)譜產生干擾。

9、壓片(pian)時，應(ying)先取(qu)供試(shi)(shi)(shi)(shi)品(pin)研(yan)(yan)(yan)(yan)細后再(zai)加入KBr再(zai)次研(yan)(yan)(yan)(yan)細研(yan)(yan)(yan)(yan)勻，這(zhe)樣(yang)(yang)(yang)比(bi)較容易(yi)混勻。研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)所(suo)用的(de)(de)(de)應(ying)為瑪瑙(nao)研(yan)(yan)(yan)(yan)缽(bo)，因(yin)玻璃(li)研(yan)(yan)(yan)(yan)缽(bo)內(nei)表(biao)面比(bi)較粗糙，易(yi)粘附樣(yang)(yang)(yang)品(pin)。研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)時應(ying)按同(tong)一方向（順時針或(huo)逆時針）均(jun)勻用力，如不(bu)按同(tong)一方向研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)，有(you)可能在(zai)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)過(guo)程中(zhong)(zhong)使供試(shi)(shi)(shi)(shi)品(pin)產生轉晶(jing)，從而影響測定結果。研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)力度不(bu)用太大，研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)到(dao)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)中(zhong)(zhong)不(bu)再(zai)有(you)肉眼可見(jian)的(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)粒(li)子即可。試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)研(yan)(yan)(yan)(yan)好(hao)后，應(ying)通過(guo)一小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)漏斗倒入到(dao)壓片(pian)模(mo)具中(zhong)(zhong)（因(yin)模(mo)具口較小(xiao)(xiao)，直接(jie)倒入較難），并盡(jin)量把試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)鋪均(jun)勻，否則壓片(pian)后試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)少的(de)(de)(de)地方的(de)(de)(de)透明(ming)度要(yao)比(bi)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)多的(de)(de)(de)地方的(de)(de)(de)低，并因(yin)此(ci)對測定產生影響。另外，如壓好(hao)的(de)(de)(de)片(pian)子上(shang)出現(xian)不(bu)透明(ming)的(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)白(bai)點，則說明(ming)研(yan)(yan)(yan)(yan)好(hao)的(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)中(zhong)(zhong)有(you)未(wei)研(yan)(yan)(yan)(yan)細的(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)粒(li)子，應(ying)重新壓片(pian)。

10、壓(ya)片用模(mo)具用后應(ying)立即把(ba)各部分擦干(gan)凈，必(bi)要(yao)時用水清洗(xi)干(gan)凈并擦干(gan)，置干(gan)燥器中保存，以免銹蝕(shi)。