一、紅外光譜儀主要檢測什么

紅外光譜儀是利用(yong)物質對不(bu)同(tong)(tong)波長的(de)紅(hong)(hong)外輻射(she)(she)的(de)吸收特性，進行分(fen)(fen)子(zi)結構和化學組成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)析的(de)儀(yi)器。紅(hong)(hong)外光(guang)譜儀(yi)通(tong)常由(you)光(guang)源，單色器，探測(ce)器和計(ji)算機處理信息系統組成(cheng)(cheng)。根據分(fen)(fen)光(guang)裝置的(de)不(bu)同(tong)(tong)，分(fen)(fen)為色散(san)型(xing)和干涉型(xing)。對色散(san)型(xing)雙光(guang)路光(guang)學零位平衡紅(hong)(hong)外分(fen)(fen)光(guang)光(guang)度計(ji)而言，當(dang)樣(yang)(yang)品吸收了(le)一定頻(pin)率的(de)紅(hong)(hong)外輻射(she)(she)后，分(fen)(fen)子(zi)的(de)振動能(neng)級發生躍遷，透過的(de)光(guang)束中相應頻(pin)率的(de)光(guang)被減弱，造成(cheng)(cheng)參比光(guang)路與樣(yang)(yang)品光(guang)路相應輻射(she)(she)的(de)強度差，從而得到所測(ce)樣(yang)(yang)品的(de)紅(hong)(hong)外光(guang)譜。應用(yong)于染織工業、環境(jing)科(ke)學、生物學、材料(liao)科(ke)學、高(gao)分(fen)(fen)子(zi)化學、催(cui)化、煤結構研(yan)究(jiu)(jiu)、石(shi)油(you)工業、生物醫學、生物化學、藥學、無(wu)機和配位化學基礎研(yan)究(jiu)(jiu)、半導體材料(liao)、日用(yong)化工等研(yan)究(jiu)(jiu)領域。

紅(hong)(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)(pu)可(ke)以研究分(fen)子(zi)(zi)的結(jie)構和化學(xue)鍵(jian)，如力常數(shu)(shu)的測(ce)定(ding)和分(fen)子(zi)(zi)對(dui)稱性等(deng)，利用紅(hong)(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)(pu)方法可(ke)測(ce)定(ding)分(fen)子(zi)(zi)的鍵(jian)長和鍵(jian)角，并(bing)由此推測(ce)分(fen)子(zi)(zi)的立體構型(xing)。根據所得的力常數(shu)(shu)可(ke)推知化學(xue)鍵(jian)的強弱(ruo)，由簡正頻率(lv)計算熱(re)力學(xue)函(han)數(shu)(shu)等(deng)。分(fen)子(zi)(zi)中的某(mou)些基(ji)團(tuan)或(huo)化學(xue)鍵(jian)在(zai)不同化合物(wu)中所對(dui)應的譜(pu)(pu)(pu)帶波數(shu)(shu)基(ji)本上是固定(ding)的或(huo)只在(zai)小波段(duan)范圍內(nei)變化，因此許多有機官(guan)能(neng)團(tuan)例如甲基(ji)、亞甲基(ji)、羰基(ji)，氰基(ji)，羥基(ji)，胺(an)基(ji)等(deng)等(deng)在(zai)紅(hong)(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)(pu)中都有特征(zheng)吸收，通(tong)過紅(hong)(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)(pu)測(ce)定(ding)，人們(men)就可(ke)以判定(ding)未(wei)知樣品中存在(zai)哪些有機官(guan)能(neng)團(tuan)，這(zhe)為最終確定(ding)未(wei)知物(wu)的化學(xue)結(jie)構奠(dian)定(ding)了基(ji)礎。

由于分(fen)子內和分(fen)子間(jian)(jian)相互作(zuo)用(yong)，有機官能(neng)團的特征頻(pin)率會由于官能(neng)團所(suo)處的化(hua)學環境不同(tong)而發(fa)生微細變化(hua)，這為研究表征分(fen)子內、分(fen)子間(jian)(jian)相互作(zuo)用(yong)創(chuang)造了(le)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。人們只(zhi)需把測得未知物的紅外光譜與標準庫(ku)中(zhong)的光譜進行比對，就可以迅速判定未知化合物的成份(fen)。

當(dang)代紅(hong)(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)技術(shu)的(de)發展已使(shi)紅(hong)(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)的(de)意義遠遠超(chao)越了對樣品進(jin)行簡單的(de)常規(gui)測(ce)試(shi)并從而(er)推斷化(hua)合(he)物的(de)組成(cheng)的(de)階段(duan)。紅(hong)(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)儀與(yu)其它多(duo)(duo)種(zhong)測(ce)試(shi)手段(duan)聯用(yong)衍生出許多(duo)(duo)新的(de)分子光譜(pu)(pu)領域，例(li)如，色譜(pu)(pu)技術(shu)與(yu)紅(hong)(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)儀聯合(he)為(wei)深化(hua)認識復雜(za)的(de)混合(he)物體(ti)系(xi)中各種(zhong)組份的(de)化(hua)學(xue)結(jie)構創造了機會；把紅(hong)(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)儀與(yu)顯微鏡方(fang)(fang)法結(jie)合(he)起來(lai)，形成(cheng)紅(hong)(hong)外(wai)成(cheng)像技術(shu)，用(yong)于(yu)研究非(fei)均相體(ti)系(xi)的(de)形態結(jie)構，由于(yu)紅(hong)(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)能利用(yong)其特征(zheng)譜(pu)(pu)帶有效地區(qu)分不同化(hua)合(he)物，這使(shi)得該方(fang)(fang)法具有其它方(fang)(fang)法難以匹敵(di)的(de)化(hua)學(xue)反差。

使用紅外光譜儀對(dui)材料進行定性(xing)分析，廣泛應用于各大專(zhuan)院校，科研院所(suo)及廠(chang)礦企業，其應用領域包(bao)括：

進行化(hua)合物(wu)的(de)鑒定(ding)，進行未知化(hua)合物(wu)的(de)結構分(fen)析。

進行(xing)(xing)化合物的(de)定量分析，進行(xing)(xing)化學反應動力學、晶變(bian)、相變(bian)、材料(liao)拉伸與結構的(de)瞬變(bian)關(guan)系研究。

工業(ye)流程與大氣污染的連續檢測。

在煤炭行業對游離二氧化硅(gui)的監(jian)測(ce)。

衛生檢疫(yi)，制藥，食品(pin)，環保，公安，石(shi)油，化工，光(guang)學鍍膜，光(guang)通信，材料科學等諸多(duo)領域珠寶行業的檢測。

水晶石英羥基的測量，聚合物的成分(fen)分(fen)析，藥物分(fen)析......

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二、紅外光譜儀的操作步驟

1、打開紅(hong)外光(guang)(guang)譜儀(yi)(yi)背后的(de)電源，等待(dai)“Status”燈變綠(lv)。紅(hong)外光(guang)(guang)譜儀(yi)(yi)加電后至(zhi)少要等待(dai)10分鐘，等電子部分和光(guang)(guang)源穩定(ding)后，才能進(jin)行(xing)測量。

2、打開電腦，雙擊(ji)桌面上(shang)的OPUS圖(tu)標打開軟件。

3、在登錄窗口從(cong)下拉(la)列表(biao)中選出你(ni)的用戶名(ming)，然后輸入密碼。

4、選擇標準“Default.ows”工作臺(tai)設置。單擊登錄按鈕，出(chu)現“關于OPUS”窗口。

5、在(zai)Measurement（測量(liang)）對話框中點擊(ji)Advanced（高級(ji)），在(zai)這個(ge)頁面中再(zai)點擊(ji)“Load（載入）”讀取一個(ge)測量(liang)參數文件（例(li)如c:programfilesopusxpmMIR_TR.XPM文件）。選擇(ze)自動保存(cun)的路徑，改變(bian)保存(cun)路徑時，必需確(que)認該路徑是否已經存(cun)在(zai)。

6、在第一次測(ce)量(liang)之前，正確(que)的(de)干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)峰的(de)位置必須確(que)定(ding)并且儲存下(xia)(xia)來。在Measurement（測(ce)量(liang)）對(dui)話框，點(dian)擊Check Signal（檢查信號(hao)），點(dian)擊Interferogram（干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)圖(tu)(tu)），顯(xian)示干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)圖(tu)(tu)。如果沒(mei)有看到干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)圖(tu)(tu)，可(ke)以通過(guo)移動掃描(miao)區(qu)域（Scan Range），向左或向右移動來尋找干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)峰。一旦找到干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)峰，點(dian)擊Save Peak Position（保(bao)存峰位置），將干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)峰的(de)位置儲存下(xia)(xia)來。

7、確定樣(yang)品腔內無其(qi)他物品后，進入Basic（基(ji)本）頁面，點擊Collect Background（收集(ji)背(bei)景）按鈕即(ji)可采集(ji)背(bei)景譜。

8、采集(ji)背(bei)景光(guang)譜后，將(jiang)(jiang)測試樣(yang)品放(fang)置(zhi)在(zai)(zai)光(guang)路中，你可以(yi)輸入樣(yang)品名、樣(yang)品形態，所有這些信息將(jiang)(jiang)與譜圖(tu)一(yi)起儲存(cun)在(zai)(zai)譜圖(tu)文件中。點擊Collect Sample（測量樣(yang)品）。測量對話窗(chuang)口即消失，并(bing)進入譜圖(tu)窗(chuang)口。從OPUS軟(ruan)件的底部可以(yi)看到測量的進程，測量結束后，譜圖(tu)會(hui)顯示在(zai)(zai)譜圖(tu)窗(chuang)口。

9、圖譜處(chu)理：從(cong)File（文(wen)件(jian)）菜單中(zhong)選擇LoadFile（載入文(wen)件(jian)），載入需要處(chu)理的圖譜文(wen)件(jian)。用(yong)處(chu)理命令對紅外光譜儀圖譜進行處(chu)理。完(wan)成后將(jiang)圖譜文(wen)件(jian)保存為其他名字(zi)。

10、打印(yin)(yin)圖(tu)(tu)譜(pu)：在(zai)打印(yin)(yin)菜(cai)單中(zhong)選擇(ze)Print Spectra（打印(yin)(yin)圖(tu)(tu)譜(pu)）。在(zai)對(dui)話(hua)框中(zhong)選中(zhong)處理(li)好(hao)的圖(tu)(tu)譜(pu)。單擊Change Layout（更(geng)改布局(ju)），選擇(ze)打印(yin)(yin)模(mo)板(ban)。然后按Print開(kai)始打印(yin)(yin)。

11、樣品測定完畢，移走樣品倉中的樣品，確保樣品倉清潔。按紅外光譜(pu)儀后側(ce)電源開關(guan)，關(guan)閉(bi)儀器，后關(guan)計算機。

三、紅外光譜儀操作注意事項

1、測(ce)定時實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)溫度(du)應(ying)在15～30℃，相(xiang)對(dui)濕度(du)應(ying)在65%以下，所(suo)用電源(yuan)應(ying)配備有穩壓(ya)裝置(zhi)和接地線。因(yin)(yin)要嚴(yan)格控制室(shi)內的(de)相(xiang)對(dui)濕度(du)，因(yin)(yin)此(ci)紅外實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)面積(ji)不要太大，能放得下必須的(de)儀(yi)器設(she)備即可，但室(shi)內一定要有除濕裝置(zhi)。

2、如所用的(de)(de)是單光(guang)朿型傅里葉紅外(wai)分光(guang)光(guang)度(du)計（目前應用最多），實驗(yan)室(shi)(shi)里的(de)(de)CO2含量不(bu)能太高(gao)，因此實驗(yan)室(shi)(shi)里的(de)(de)人數應盡量少(shao)，無關人員(yuan)最好不(bu)要進入，還(huan)要注意適當通風換氣(qi)。

3、如供(gong)試品為鹽酸鹽，因考慮到在壓(ya)(ya)(ya)片(pian)過程中可(ke)能出現的離子交換(huan)現象，標(biao)準(zhun)規定用氯化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)（也同溴化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)一樣(yang)預處(chu)理后使(shi)用）代(dai)替溴化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)進(jin)行壓(ya)(ya)(ya)片(pian)，但也可(ke)比較(jiao)氯化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)壓(ya)(ya)(ya)片(pian)和溴化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)壓(ya)(ya)(ya)片(pian)后測得(de)的光譜，如二者沒(mei)有區別，則可(ke)使(shi)用溴化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)進(jin)行壓(ya)(ya)(ya)片(pian)。

4、為防(fang)止儀(yi)器受(shou)潮而影響使用壽命，紅(hong)外實(shi)驗室應(ying)(ying)經常保持干燥，即(ji)使儀(yi)器不用，也應(ying)(ying)每(mei)周開(kai)(kai)機(ji)至少兩次，每(mei)次半(ban)天，同時(shi)開(kai)(kai)除(chu)濕機(ji)除(chu)濕。特別是霉雨季(ji)節(jie)，最好是能每(mei)天開(kai)(kai)除(chu)濕機(ji)。

5、紅外光(guang)譜測(ce)定(ding)最常用的(de)試(shi)樣制(zhi)備方法是溴化鉀（KBr）壓片(pian)法（藥典收載品種90%以(yi)(yi)上(shang)用此法），因此為(wei)(wei)減少對測(ce)定(ding)的(de)影(ying)響，所用KBr最好(hao)應(ying)為(wei)(wei)光(guang)學試(shi)劑級，至(zhi)少也要分析純級。使(shi)用前應(ying)適(shi)當研細（200目(mu)以(yi)(yi)下），并在(zai)120℃以(yi)(yi)上(shang)烘4小(xiao)時(shi)以(yi)(yi)上(shang)后置干燥(zao)器中(zhong)備用。如發(fa)現結塊，則應(ying)重新干燥(zao)。制(zhi)備好(hao)的(de)空(kong)KBr片(pian)應(ying)透明，與空(kong)氣相比，透光(guang)率(lv)應(ying)在(zai)75%以(yi)(yi)上(shang)。

6、壓片法(fa)時(shi)(shi)取(qu)(qu)用的(de)(de)(de)供(gong)試(shi)品(pin)量一般(ban)為(wei)1～2mg，因不可能用天(tian)平(ping)稱量后加入(ru)，并且(qie)每(mei)種樣(yang)(yang)(yang)品(pin)的(de)(de)(de)對(dui)紅外光(guang)(guang)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收程度不一致(zhi)，故(gu)常憑經驗(yan)取(qu)(qu)用。一般(ban)要求(qiu)所沒(mei)得的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜圖(tu)絕(jue)大(da)多數吸(xi)(xi)收峰(feng)處于(yu)10%～80%透(tou)光(guang)(guang)率(lv)范圍在內。最強吸(xi)(xi)收峰(feng)的(de)(de)(de)透(tou)光(guang)(guang)率(lv)如(ru)(ru)太大(da)（如(ru)(ru)大(da)于(yu)30%），則說(shuo)明取(qu)(qu)樣(yang)(yang)(yang)量太少；相反，如(ru)(ru)最強吸(xi)(xi)收峰(feng)為(wei)接近透(tou)光(guang)(guang)率(lv)為(wei)0%，且(qie)為(wei)平(ping)頭峰(feng)，則說(shuo)明取(qu)(qu)樣(yang)(yang)(yang)量太多，此時(shi)(shi)均應(ying)調整取(qu)(qu)樣(yang)(yang)(yang)量后重(zhong)新測(ce)定。

7、測(ce)定用樣品應干燥，否則應在(zai)研(yan)細后(hou)置(zhi)紅外燈(deng)下烘(hong)幾分鐘(zhong)使干燥。試樣研(yan)好并具在(zai)模(mo)具中裝好后(hou)，應與真(zhen)空泵相連后(hou)抽真(zhen)空至少2分鐘(zhong)，以使試樣中的(de)水分進一(yi)步被抽走，然后(hou)再加壓到(dao)0.8～1GPa（8～10T/cm2）后(hou)維持2～5min。不抽真(zhen)空將(jiang)影響片(pian)子的(de)透明度。

8、壓(ya)片(pian)(pian)時KBr的(de)取用量一般(ban)為200mg左右（也是(shi)憑經驗），應根據(ju)制片(pian)(pian)后的(de)片(pian)(pian)子厚度來控制KBr的(de)量，一般(ban)片(pian)(pian)子厚度應在(zai)0.5mm以下，厚度大于0.5mm時，常可在(zai)光譜上觀察到干涉條紋，對(dui)供試品光譜產生干擾。

9、壓片(pian)時，應先取供試品研(yan)(yan)(yan)(yan)細(xi)后(hou)再(zai)加入KBr再(zai)次(ci)研(yan)(yan)(yan)(yan)細(xi)研(yan)(yan)(yan)(yan)勻(yun)，這樣(yang)(yang)(yang)(yang)比較(jiao)容易混勻(yun)。研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)所用的(de)(de)(de)應為(wei)瑪瑙研(yan)(yan)(yan)(yan)缽(bo)，因(yin)玻(bo)璃研(yan)(yan)(yan)(yan)缽(bo)內表面(mian)比較(jiao)粗糙，易粘(zhan)附樣(yang)(yang)(yang)(yang)品。研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)時應按同一(yi)方(fang)向(xiang)（順時針或逆時針）均勻(yun)用力，如(ru)不按同一(yi)方(fang)向(xiang)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)，有可能在(zai)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)過程中(zhong)使供試品產生(sheng)轉晶，從(cong)而影(ying)響測定結(jie)果。研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)力度(du)不用太大，研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)到試樣(yang)(yang)(yang)(yang)中(zhong)不再(zai)有肉眼可見的(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)(xiao)粒(li)子即可。試樣(yang)(yang)(yang)(yang)研(yan)(yan)(yan)(yan)好(hao)后(hou)，應通過一(yi)小(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)漏斗倒(dao)入到壓片(pian)模具中(zhong)（因(yin)模具口較(jiao)小(xiao)(xiao)(xiao)，直接倒(dao)入較(jiao)難(nan)），并盡(jin)量把(ba)試樣(yang)(yang)(yang)(yang)鋪均勻(yun)，否則壓片(pian)后(hou)試樣(yang)(yang)(yang)(yang)少的(de)(de)(de)地(di)方(fang)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)明(ming)度(du)要比試樣(yang)(yang)(yang)(yang)多的(de)(de)(de)地(di)方(fang)的(de)(de)(de)低，并因(yin)此對測定產生(sheng)影(ying)響。另外，如(ru)壓好(hao)的(de)(de)(de)片(pian)子上(shang)出現不透(tou)(tou)明(ming)的(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)(xiao)白點，則說明(ming)研(yan)(yan)(yan)(yan)好(hao)的(de)(de)(de)試樣(yang)(yang)(yang)(yang)中(zhong)有未研(yan)(yan)(yan)(yan)細(xi)的(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)(xiao)粒(li)子，應重新壓片(pian)。

10、壓片用模具用后應立即把各部分擦干凈，必要(yao)時(shi)用水清洗干凈并擦干，置干燥器中保(bao)存，以免銹蝕。