1、紅外基礎知識第1頁，共14頁，2022年，5月20日，9點46分，星期二傅立葉紅外技術檢測原理及應用環(huán)境污染檢測(污染物)食品衛(wèi)生檢測（食品、藥品)突發(fā)應急現(xiàn)場檢測（化學危險品）職業(yè)衛(wèi)生檢測（粉塵、纖維）制造業(yè)工藝流程控制（衍生物）第2頁，共14頁，2022年，5月20日，9點46分，星期二傅立葉紅外技術檢測原理及應用波長介于可見光區(qū)和微波區(qū)之間的電磁波譜（波長在0.78300m）近紅外區(qū)：波長在0.782.5m（波數(shù)在128204000cm-1），又稱泛頻區(qū)；中紅外區(qū)：波長在2.525m（波數(shù)在4000400cm-1），又稱基頻區(qū)；遠紅外區(qū)：波長在25300m（波數(shù)在40033cm-1），又

2、稱轉動區(qū)。其中中紅外區(qū)是研究、應用最多的區(qū)域。紅外區(qū)的光譜除用波長表征外，常用波數(shù)（wavenumber）表征。波數(shù)是波長的倒數(shù)，表示單位厘米波長內(nèi)所含波的數(shù)目。關于紅外光第3頁，共14頁，2022年，5月20日，9點46分，星期二傅立葉紅外技術檢測原理及應用紅外光譜技術基礎紅外光譜又稱分子振動轉動光譜，屬分子吸收光譜。樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時，分子吸收其中一些頻率的輻射，分子振動或轉動引起偶極矩的凈變化，使振-轉能級從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，相應于這些區(qū)域的透射光強減弱，記錄百分透過率T%對波數(shù)或波長的曲線，即紅外光譜。傅立葉紅外（FTIR）光譜儀是利用光的相干性原理而設計的干涉型紅外分

3、光光度儀。第4頁，共14頁，2022年，5月20日，9點46分，星期二傅立葉紅外技術檢測原理及應用利用傅立葉紅外技術檢測的工作原理 光源發(fā)出的紅外光經(jīng)干涉儀轉變成干涉光，通過試樣后得到含試樣信息的干涉圖，由電子計算機采集，并經(jīng)過快速傅立葉變換，得到吸收強度或透光度隨頻率或波數(shù)變化的紅外光譜圖。 第5頁，共14頁，2022年，5月20日，9點46分，星期二傅立葉紅外技術檢測原理及應用紅外光譜圖示例第6頁，共14頁，2022年，5月20日，9點46分，星期二傅立葉紅外技術檢測原理及應用利用傅立葉紅外技術檢測的系統(tǒng)構成紅外光源干涉儀制樣裝置檢測器（數(shù)字/模擬）外部設備（計算機）軟件（分析軟件和譜庫）

4、第7頁，共14頁，2022年，5月20日，9點46分，星期二傅立葉紅外技術檢測原理及應用干涉儀的工作原理 干涉儀作用是將光源發(fā)出的光通過分束器分成2束，分別到達動鏡和定鏡，通過動鏡的移動進行傅立葉變換，產(chǎn)生干涉信號，因此干涉儀的穩(wěn)定性是決定儀器的穩(wěn)定性的關鍵。實現(xiàn)其性能的關鍵是動鏡在快速運動過程中光路不能發(fā)生偏轉，如發(fā)生偏轉，定鏡與動鏡的光路干涉信號降低，儀器的靈敏度降低。同時干涉儀應具有抗振能力。定鏡 x 0 -x分束器激光二極管He-Ne 激光 動鏡第8頁，共14頁，2022年，5月20日，9點46分，星期二傅立葉紅外技術檢測原理及應用分束器功能及類型 分束器則干涉儀的核心部分。其在儀器中

5、的作用是將光源發(fā)出的光分成兩束，這兩束光通過動鏡和定鏡的作用產(chǎn)生傅立葉變換。 常見分束器類型： KBr分束器（7800375cm-1） ZSn分束器（6500650cm-1）第9頁，共14頁，2022年，5月20日，9點46分，星期二傅立葉紅外技術檢測原理及應用制樣方法和制樣裝置選擇正確定制樣方式是獲得正確數(shù)據(jù)的關鍵！固體壓片法透過制樣 ATR衰減全反射進樣 其它制樣方法 （熔融法、薄膜法、附著法、涂膜法）液體液膜法 液體池氣體氣體吸收池第10頁，共14頁，2022年，5月20日，9點46分，星期二傅立葉紅外技術檢測原理及應用固體制樣方法的選擇ATR進樣法：固體或粉末（食品、藥品、土壤等） 無

6、需前處理，直接進樣熔融法：熔點低且對熱又穩(wěn)定的試樣加熱后凝固（熔樣成膜）薄膜法：可溶于低沸點溶劑中的試樣 溶劑揮發(fā)（溶樣成膜）附著法：高分子物質(zhì)，結晶性物質(zhì)或象細菌膜那樣的生物體試樣 溶劑蒸發(fā)（附著層）涂膜法：對于那些熔點低、在熔融時又不分解、升華或發(fā)生其它化 學反應的物質(zhì) 直接熔融涂抹 第11頁，共14頁，2022年，5月20日，9點46分，星期二傅立葉紅外技術檢測原理及應用圖譜解析根據(jù)實際上測繪的紅外光譜所出現(xiàn)的吸收譜帶的位置、強度和形狀，利用基團振動頻率與分子結構的關系，來確定吸收譜帶的歸屬，確認分子中所含的基團或鍵，并進而由其特征振動頻率的位移、譜帶強度和形狀的改變，來推定分子結構 很復雜嗎？利用圖譜分析軟件！第12頁，共14頁，2022年，5月20日，9點46分，星期二傅立葉紅外技術檢測原理及應用揮發(fā)性毒物氰化物 氰化鉀氰化鈉氫氰酸亞鐵氰化鉀乙腈丙稀腈乙醇和甲醇酚和甲酚苯胺乙醚氯仿和氟烷非揮發(fā)性毒物安眠藥 巴比妥類非巴比妥類吩噻嗪類生物堿鴉片生物堿番木鱉生物堿喹寧阿托品農(nóng)藥有機氯農(nóng)藥有機磷農(nóng)藥氟乙酰胺敵鼠溴氰菊酯化學毒劑 硫酸二甲酯氯化苦