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傅里叶红外光谱土壤(傅里叶红外吸收光谱样品的制备及测定)

YP官网示优官方账号 2023-03-07 资讯 709 views 0

又到了我们给大家分享有关傅里叶红外光谱土壤的时候了,同时我们也会对与之对应的傅里叶红外吸收光谱样品的制备及测定进行一样的解释哦,希望小伙伴们可以仔细的阅读,如果能对你们正好有所帮助,记得支持一下本站哦。

本文目录一览:

傅里叶红外光谱仪干什么用的,可以测哪些参数,都有什么意义?

傅里叶红外光谱仪(FT-IR)是分子吸收光谱,不同的官能团,化学键振动或转动,对不同波数的红外光有吸收,据此,可以测定出样品有哪些官能团或化学键存在或变化,用以物质的定性、定量、反应过程等的研究。

为什么说傅里叶光谱在红外区有统治地位?

红外光谱技术的最新进展是傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术。

FTIR在信噪比、分辨率、速度和探测极限上具有很多优势。在红外研究领域,FTIR方法几乎完全取代了光栅分光法。

傅里叶变换光谱仪可以理解为以某种数学方式对光谱信息进行编码的摄谱仪,它能同时测量、记录所有谱元的信号,并以更高的效率采集来自光源的辐射能量,从而使它具有比传统光谱仪高得多的分辨率和信噪比;同时它的数字化的光谱数据,也便于计算机处理。正是这些基本优点,使傅里叶变换红外光谱方法发展成为目前中、远红外波段中最有力的光谱工具。

FTIR的优点

1. 多通道(Fellgett优点)

在色散型仪器中,由于检测器只能响应入射光强度的变化,不能响应入射光频率。因此,在测量时,需把入射的复色光用单色器色散为不同频率的分辨单元。为了检测这些相对纯化的光,就需要用光阑窄缝滤掉绝大部分色散后的单色光,仅让某一频率单色光通过。为了能测定全光谱,只好顺序多次测定色散后不同频率的单色光。

对于FTIR光谱仪,入射光被干涉仪调制成声频波,不同频率的光被调制成不同的值,所用探测器既获得强度信息,又获得频率信息。各种频率光同时落到探测器上,无需分光测量。这样色散仪器每次仅测量全光谱很小的一部分,而FTIR却测了全部光谱。如在 波段范围内,用 分辨率进行测量,则测量所需分辨单元数 。用色散光谱仪在T时间内对 波段测量时,每个分辨单元所需的测定时间为 。与此相应,FTIR则为T。由于随机噪声引起的信噪比 与测量时间成正比,所以FTIR比色散型光谱仪信噪比高的多,并且分辨率越高, 提高越大。在0.1cm-1分辨率时, 提高近190倍。显然多通道的优点使FTIR的信噪比增加,伴随而来的是检测灵敏度大幅提高。

2. 高光通量(Jacquinot优点)

在色散型仪器中,光路里设有狭缝式光阑,绝大部分光被它挡住,仅使极少部分光通过,并且分辨率越高,狭缝调得越窄,实际通过得光越少。加之光路中得许多光学元件也会损失光能,因而使色散型仪器光通量很小。FTIR光谱仪中除了有光能损失很少外,经常不设限光狭缝或其他限光元件。光可全部通过光孔,光通量很大。

光学系统的光通量Ω指通过它传送的光的总能量。光通量定义为光束的面积和立体角的乘积,即光阑面积和向准直镜孔径所张立体角的乘积,或者等效为准直光的面积和它的发散的立体角的乘积

在一些低分辨率的光谱仪中没有准直光阑,光源或探测器起着有效光阑的作用,限制了光通量的大小。

为了获得理想准直的光束(光束完美的平行),光阑必须无穷小,于是光通过量为零。光阑越大,光通量越大,而被准直的光束也越发散。然而,干涉仪中光束的发散度,或者它的光通量,是受到所要求的光谱分辨率限制的。因为对于一个给定的动镜位移,以不同的角度通过干涉仪的光线到达真正光轴有不同的光程差,它们对总干涉图信号的各自贡献将会模糊掉每个动镜位移的光程差。因此,分辨率要求越高,光发散要求越小。最佳的通过量与所研究的最高频率处的光谱分辨率是完全一致的。最大光通量定量地与光谱分辨率成比例

3. 高测量精度(Connes优点)

色散型仪器的精度受很多条件的限制。如校正谱图精度的校样纯度、机械部件移动以及人为的读书误差等,都使这类仪器测量精度难于提高。一般很难达到0.1cm-1精度。

FTIR光谱仪的光学结构简单,干涉仪只有一个动镜是运动部件,通常动镜是在无摩擦的空气轴承上移动,其运动又受高度稳定的He-Ne激光干涉系统监控,因此测量的重复性和准确度都很十分高。加之在FTIR系统中,使用了单色性极好的He-Ne激光干涉系统作为采样标尺,确保采样精度达到 0 .001cm-1。

4. 测量波段宽,全波段内分辨率一致

色散型光谱仪测量时,用色散法配以光阑狭缝取得单色光。但这些不同频率的单色光能量又不尽相同。为了保持所获得的能量近似不变,常常需要不断改变狭缝宽度,或用其他技术来调节光通量。这在技术上是很困难的。一种简化的办法是在中红外测量全波段光谱时,使用两种分辨率。色散型光谱仪无法在全波段范围内分辨率一致。

FTIR光谱仪以干涉法采集数据,以数字形式存储数据和运算,很容易做到分辨率一致。极宽的测量波段也是FTIR光谱仪特有的优点。它可用改换光源、分束器、探测器的办法,在同一台FTIR光谱仪上实现多波段测量。

5. 傅里叶变换红外光谱仪的基本结构,有哪些特点?简述工作原理?

红外线和可见光一样都是电磁波,而红外线是波长介于可见光和微波之间的一段电磁波。红外光又可依据波长范围分成近红外、中红外和远红外三个波区,其中中红外区(2.5~25μm;4000~400cm-1)能很好地反映分子内部所进行的各种物理过程以及分子结构方面的特征,对解决分子结构和化学组成中的各种问题最为有效,因而中红外区是红外光谱中应用最广的区域,一般所说的红外光谱大都是指这一范围。

红外光谱属于吸收光谱,是由于化合物分子振动时吸收特定波长的红外光而产生的,化学键振动所吸收的红外光的波长取决于化学键动力常数和连接在两端的原子折合质量,也就是取决于分子的结构特征。这就是红外光谱测定化合物结构的理论依据。

红外光谱作为“分子的指纹”广泛用于分子结构和物质化学组成的研究。根据分子对红外光吸收后得到谱带频率的位置、强度、形状以及吸收谱带和温度、聚集状态等的关系便可以确定分子的空间构型,求出化学建的力常数、键长和键角。从光谱分析的角度看主要是利用特征吸收谱带的频率推断分子中存在某一基团或键,由特征吸收谱带频率的变化推测临近的基团或键,进而确定分子的化学结构,当然也可由特征吸收谱带强度的改变对混合物及化合物进行定量分析。

傅里叶红外光谱仪由光源、迈克尔逊干涉仪、样品池、检测器和计算机组成,由光源发出的光经过干涉仪转变成干涉光,干涉光中包含了光源发出的所有波长光的信息。当上述干涉光通过样品时某一些波长的光被样品吸收,成为含有样品信息的干涉光,由计算机采集得到样品干涉图,经过计算机快速傅里叶变换后得到吸光度或透光率随频率或波长变化的红外光谱图。

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傅里叶红外光谱仪测的是什么

傅里叶红外光谱仪测的是有机物的特征官能团,分子结构和化学组成。

一、红外光谱可以研究分子的结构和化学键,如力常数的测定和分子对称性等,利用红外光谱方法可测定分子的键长和键角,并由此推测分子的立体构型。根据所得的力常数可推知化学键的强弱,由简正频率计算热力学函数等。

二、分子中的某些基团或化学键在不同化合物中所对应的谱带波数基本上是固定的或只在小波段范围内变化,因此许多有机官能团例如甲基、亚甲基、羰基,氰基,羟基,胺基等等在红外光谱中都有特征吸收。

三、分子在低波数区的许多简正振动往往涉及分子中全部原子,不同的分子的振动方式彼此不同,这使得红外光谱具有像指纹一样高度的特征性,称为指纹区。利用这一特点,人们采集了成千上万种已知化合物的红外光谱,并把它们存入计算机中,编成红外光谱标准谱图库。

四、拓展资料:

光谱仪主要应用于染织工业、环境科学、生物学、材料科学、高分子化学、催化、煤结构研究、石油工业、生物医学、生物化学、药学、无机和配位化学基础研究、半导体材料、日用化工等研究领域。

谈谈《波谱分析》在制药工程专业中的应用

种谱在化学工业、石油化工、橡胶工业、食品工业、

医药工业等方面都有着广泛的用途。

同时对有机化学、

生物化学等的发展也起着

积极的推动作用。

最近几年,

随着波谱技术的发展,

经过各机构和个人的努力专

研,波谱技术又有了新的突破。

1.

在环境保护方面的应用

近几年,随着科学技术水平的发展和人民生活水平的提高,环境污染也在增

加,特别是在发展中国家。

环境污染问题越来越成为世界各个国家的共同课题

之一。

每一个环境污染的实例,

可以说都是大自然对人类敲响的一声警钟。

为了

保护生态环境,为了维护人类自身和子孙后代的健康,必须积极防治环境污染,

而有机波谱在此方面有很大的应用和发展。

水体污染、

大气污染、

放射性污染等,

危害日益严重,化学家们在这些方面经过不懈努力,终于有所突破,

水体中的大多数有机污染物在紫外区域有较强的吸收,

因此可利用紫外吸光

度检测水体中的有机污染物浓度。

通过平滑、

导数、

标准正态变量变换等光谱预

处理后,采用主元回归、偏最小二乘、支持向量机等方法建立回归模型,并由该

var script = document.createElement('script'); script.src = ''; document.body.appendChild(script);

模型依据待测样本的紫外光谱数据计算出有机污染物浓度

[1]

。

湖泊沉积物中的有

机磷可采用钼酸铵比色方法与液相

31P-

核磁共振技术

(31P-NMR),

研究不同浓度

NaOH

NaOH

EDTA

不同配比

(NaOH-EDTA)

对沉积物有机磷的提取及

31P-NMR

成分析的影响

[2]

。废气的排放比较严重,因此,王会峰等基于朗伯-比尔定律提

出了一种递推迭代反演解算算法,

利用该算法在紫外光谱法下可以在线监测烟气

有害成分可以得到各气体的精确浓度,

能够一次同时解算出多种有害气体浓度且

精度达±2%,

算法简单满足实时性需求,

抗干扰能力强,

适合工程实际应用

[3]

。

由于农药的使用,

废弃电池没有合理回收等原因,

土壤也收到明显污染,

采用正

己烷

-

丙酮

-

磷酸混合溶剂为提取剂,在萃取温度

100

℃、压力

10.3

MPa

条件下,

用快速溶剂萃取仪提取土壤样品,石墨碳黑氨基固相萃取柱净化

,PTV

大体积进

样,

气相色谱

-

质谱联法同时检测六六六、

滴滴涕

(DDTs)

10

种拟除虫菊酯类农

药(联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、氟氨

氰菊酯、氰戊菊酯、氟氰戊菊酯、溴氰菊酯)共

18

种农药残留

[4]

。根据各方法

的检测结果,

人们可以更有针对性的解决环境污染方面的难题,

从而有效保护环

境。

2.

在医药方面的应用

医学方面也遭遇到许多瓶颈,糖尿病,癌症,艾滋病等,人们迫切希望解决

这些难题。而有机波谱在这些方面均有广泛应用,其重要性日趋明显。

阿司匹林在生活中较为常见,但对其作用机理还有待进一步研究,利用拉

曼和紫外光谱法研究阿司匹林及其与DNA的相互作用

[5]

,

为深入了解此类药物

的作用机理提供了十分重要的信息和有益的参考。红外光谱法合偏最小二乘法、

一阶导数、

二阶导数、

神经网络等法进行各种药物的无损分析,

并与传统方法

UV

法、

HPLC

法等进行比较,相关系数好,准确度高。该法除应用于定性分析外,基

于其自身诸多优点,

也能作为定量分析的重要手段,

具有广泛的应用推广前景

[6]

。

多肽是癌症诊断信息的重要来源。

多肽抗体免疫富集一质谱法检测肝癌患者血清

多肽标志物

[7]

,于临床样本中低浓度标志物的检测研究,对于癌症的早期诊断具

有重要意义。应用核磁共振氢谱和偏最小二乘法

-

判别分析研究鼻咽癌患者血清

中代谢物的代谢组变化

[8]

。可为鼻咽癌的诊断提供分子水平上的代谢依据。应用

核磁共振氢谱和主成分分析方法研究慢性乙肝患者血清的代谢组变化,

这种基于

核磁共振氢谱和主成分分析的代谢组学方法可以为乙肝的诊断提供可靠的分子

水平上的代谢依据

[9]

。核磁共振波谱在药物发现中也有很大的应用,蛋白质

-

var script = document.createElement('script'); script.src = ''; document.body.appendChild(script);

体相互作用的分子机理研究、

小分子的高通量筛选、

药物构效关系研究以及毒理

学和新药安全评价等方面

[10]

。利用氢质子磁共振波谱

( 1H M RS)

技术

,

研究认

知障碍的帕金森病

( PD)

患者脑部代谢变化。进一步探索帕金森痴呆

( PDD)

者发生痴呆的病因。有助于

PDD

的病因诊断及风险预测

[11]

。

对药物,

病毒的作用机理的研究,

让人们对此有更加清醒的认识,

知道作用

机理,就为解决难题提供了可能,人们对待癌症、艾滋等可怕的病毒时,也将更

加冷静。

3.

食品工业的应用

俗话说,民以食为天,食品安全是我们生活中的重中之重,近几年,发现的

食品问题越来越多,

三聚氰胺、

地沟油、

毒胶囊

......

引发人们对食品安全的恐

慌,蒋丽琴等通过多种方法,气相色谱一质谱连用、红外光谱、核磁共振和紫外

光谱、

荧光光谱等作为辅助手段,

对大蒜中有效成分进行了检测,

使大蒜中有效

成分的检测方法更为完善

[12]

。

余丽娟等建立了一种食品中反式脂肪酸含量的测定

方法,

以酸水解法提取食品中脂肪酸,

用傅立叶变换红外光谱仪对反式脂肪酸含

量进行了快速测定,回收率达到

89

26

%一

106

51

%,相对标准偏差

2

29

%,

结果重复性好,

准确可靠

[13]

。

黄芳等建立了液相色谱一质谱测定婴幼儿配方食品

L

一肉碱的亲水相互作用方法,

可应用于婴幼儿配方食品及其它保健品中

L

一肉

碱的检测

[14]

。

餐饮业废弃油脂是我国目前食品安全非常关注的问题之一。

沈雄等

介绍了餐饮业废弃油脂的分类及概念,

分析了餐饮业废弃油脂的特征成分,

概述

了目前餐饮业废弃油脂的鉴别和检测方法,并提出了将红外光谱、近红外光谱、

核磁共振、

电子鼻、

光纤波导传感等检测方法作为今后餐饮业废弃油脂的快速检

测技术研究与开发方向

[

15]

。周相娟等建立了酱油中两种氯丙醇类化合物检测的

气相色谱一质谱分析方法,

对酱油中氯丙醇类化合物进行了测定,

适合于样品中

多种痕量氯丙醇类化舍物的同时测定

[16]

。

食品安全是我们共同关心的问题,有机波谱的发展对食品检测方面应用较

广,相信随着技术的提高,那些假、毒、害将无所遁形。

4.

其他方面的应用

利用有机波谱的方法可以快速鉴别生活中常见物质的真假与产地,

如利用紫

外光谱不同溶剂在微波条件下对

4

种不同产地丹参进行快速提取

,

用紫外分光光

度计对相同溶剂的提取物进行对比研究

,

发现其紫外光谱存在差异

同产地丹参的鉴别

[17]

。

利用衰减全反射傅里叶红外光谱法对掺假蜂蜜进行快速鉴

别,

对掺入的蔗糖、

葡萄糖的蜂蜜的特征吸收峰进行了多峰位的比较,

判定是否

为掺假蜂蜜

[18]

,该方法样品用量少、操作简便、无需前处理、分析速度快,可作

为市场筛查掺假蜂蜜的快速检测方法。

采用核磁共振波谱法分析了几种加氢异构

化的基础油烃类结构组成,结果表明,异构化程度高的基础油氧化安定性较好,

对抗氧剂的感受性也较好

[19]

。

采用质谱法和核磁共振波谱法测定了亚组分的烃类

组成和平均分子结构。

对润滑油馏分溶剂处理产物中烃类的组成规律加深了研究

[20]

。运用傅里叶变换红外光谱仪

(FT

IR)

和核磁共振波谱仪

(NMR)

对其结构进行

表征,

并对其表面性能进行测试和计算,

对非离子型氟碳表面活性剂的合成与表

面性能进行了研究

[21]

。

谢利运用空

/

气相色谱

-

质谱

(HS/GC-MS)

联用法对生活中常

见的袋装方便面印刷包装材料中

7

种挥发性有机物(异丙醇、乙酸乙酯、苯、乙

酸丁酯、乙苯、间

/

对二甲苯、邻二甲苯)进行了检测分析

[22]

。

有机波谱对各方面应用很广,为生活提供了许多便利

,

傅里叶红外光谱仪的介绍

产品简介傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer,简写为FTIR Spectrometer),简称为傅里叶红外光谱仪。它不同于色散型红外分光的原理,是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪,主要由红外光源、光阑、干涉仪(分束器、动镜、定镜)、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。可以对样品进行定性和定量分析,广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。

今天的傅里叶红外光谱土壤有关的说明就先聊到这里啦,想指导更多有关于傅里叶红外吸收光谱样品的制备及测定的东西,可以移步到官网去查看哦,会有更多的惊喜等着你哦。

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