一、紅外光譜儀主要檢測什么

紅外光譜儀是利(li)用物(wu)質對不(bu)同波長(chang)的(de)(de)(de)(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)輻(fu)射的(de)(de)(de)(de)吸(xi)收特性，進行(xing)分(fen)子(zi)結構(gou)和化(hua)學(xue)組成分(fen)析的(de)(de)(de)(de)儀器。紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)光譜儀通(tong)常由光源，單色器，探測(ce)器和計(ji)算機處(chu)理(li)信息系(xi)統組成。根據分(fen)光裝置的(de)(de)(de)(de)不(bu)同，分(fen)為色散型和干涉型。對色散型雙光路光學(xue)零位平衡紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)分(fen)光光度(du)計(ji)而言，當樣(yang)品(pin)(pin)吸(xi)收了一(yi)定頻率的(de)(de)(de)(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)輻(fu)射后，分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)振動能級發(fa)生躍遷，透過的(de)(de)(de)(de)光束(shu)中(zhong)相(xiang)(xiang)應頻率的(de)(de)(de)(de)光被減弱，造成參比光路與(yu)樣(yang)品(pin)(pin)光路相(xiang)(xiang)應輻(fu)射的(de)(de)(de)(de)強度(du)差(cha)，從(cong)而得到所測(ce)樣(yang)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)光譜。應用于染織工業、環境科(ke)學(xue)、生物(wu)學(xue)、材料科(ke)學(xue)、高分(fen)子(zi)化(hua)學(xue)、催化(hua)、煤結構(gou)研究(jiu)(jiu)、石油工業、生物(wu)醫學(xue)、生物(wu)化(hua)學(xue)、藥學(xue)、無(wu)機和配位化(hua)學(xue)基礎研究(jiu)(jiu)、半(ban)導體(ti)材料、日用化(hua)工等研究(jiu)(jiu)領域。

紅外光譜(pu)可以研究分(fen)子的(de)(de)結構(gou)和(he)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)鍵，如力常(chang)數(shu)(shu)的(de)(de)測(ce)定(ding)和(he)分(fen)子對稱性(xing)等(deng)(deng)，利用紅外光譜(pu)方法可測(ce)定(ding)分(fen)子的(de)(de)鍵長和(he)鍵角，并由此(ci)推(tui)測(ce)分(fen)子的(de)(de)立體構(gou)型。根據所得的(de)(de)力常(chang)數(shu)(shu)可推(tui)知化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)鍵的(de)(de)強弱，由簡正(zheng)頻率(lv)計算熱(re)力學(xue)(xue)(xue)函數(shu)(shu)等(deng)(deng)。分(fen)子中(zhong)的(de)(de)某些基(ji)(ji)團(tuan)或化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)鍵在不同(tong)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)中(zhong)所對應的(de)(de)譜(pu)帶波數(shu)(shu)基(ji)(ji)本(ben)上是固定(ding)的(de)(de)或只(zhi)在小(xiao)波段范(fan)圍內(nei)變化(hua)(hua)(hua)，因此(ci)許多有(you)機(ji)官能團(tuan)例(li)如甲基(ji)(ji)、亞甲基(ji)(ji)、羰基(ji)(ji)，氰(qing)基(ji)(ji)，羥基(ji)(ji)，胺基(ji)(ji)等(deng)(deng)等(deng)(deng)在紅外光譜(pu)中(zhong)都有(you)特(te)征吸收，通過(guo)紅外光譜(pu)測(ce)定(ding)，人們就可以判定(ding)未知樣品中(zhong)存在哪些有(you)機(ji)官能團(tuan)，這為(wei)最終確定(ding)未知物(wu)的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)結構(gou)奠定(ding)了基(ji)(ji)礎。

由(you)于分(fen)(fen)子(zi)內(nei)和分(fen)(fen)子(zi)間相互(hu)作(zuo)用，有機官能團的(de)特征頻(pin)率會(hui)由(you)于官能團所處的(de)化學環(huan)境不(bu)同而發生微細變化，這為研究(jiu)表征分(fen)(fen)子(zi)內(nei)、分(fen)(fen)子(zi)間相互(hu)作(zuo)用創造了(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(men)只需把測得未知物的(de)紅外光(guang)譜與標準庫中的(de)光(guang)譜進行比(bi)對，就可以迅(xun)速判定(ding)未知化合物的(de)成(cheng)份。

當代紅外(wai)光(guang)(guang)譜技術(shu)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展已使(shi)紅外(wai)光(guang)(guang)譜的(de)(de)(de)(de)意義遠遠超越了對樣品進(jin)行簡單的(de)(de)(de)(de)常規(gui)測試并從(cong)而推斷(duan)化(hua)(hua)合(he)(he)(he)物的(de)(de)(de)(de)組成的(de)(de)(de)(de)階段。紅外(wai)光(guang)(guang)譜儀(yi)與其它多種(zhong)測試手段聯(lian)用衍生出(chu)許多新(xin)的(de)(de)(de)(de)分(fen)子光(guang)(guang)譜領域，例如，色譜技術(shu)與紅外(wai)光(guang)(guang)譜儀(yi)聯(lian)合(he)(he)(he)為深化(hua)(hua)認(ren)識復雜(za)的(de)(de)(de)(de)混合(he)(he)(he)物體(ti)(ti)系中(zhong)各種(zhong)組份(fen)的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學結構創造了機(ji)會(hui)；把紅外(wai)光(guang)(guang)譜儀(yi)與顯微鏡方法結合(he)(he)(he)起來，形(xing)成紅外(wai)成像(xiang)技術(shu)，用于(yu)研究非均相體(ti)(ti)系的(de)(de)(de)(de)形(xing)態結構，由于(yu)紅外(wai)光(guang)(guang)譜能(neng)利用其特征(zheng)譜帶有效地區分(fen)不(bu)同化(hua)(hua)合(he)(he)(he)物，這(zhe)使(shi)得該方法具有其它方法難以(yi)匹(pi)敵(di)的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學反(fan)差(cha)。

使用紅外(wai)光(guang)譜儀對材料(liao)進(jin)行定性分(fen)析，廣泛(fan)應(ying)用于各大(da)專院校(xiao)，科研院所(suo)及廠礦(kuang)企業，其應(ying)用領域包括：

進行化合物的鑒定，進行未知化合物的結(jie)構分析(xi)。

進行化(hua)合物的(de)定量分析，進行化(hua)學(xue)反(fan)應動(dong)力學(xue)、晶變(bian)、相變(bian)、材(cai)料拉伸與結(jie)構的(de)瞬變(bian)關系(xi)研(yan)究(jiu)。

工業(ye)流程與大氣污染的連續檢測。

在煤炭行業對(dui)游離二氧化(hua)硅的(de)監測。

衛(wei)生檢疫，制藥，食品，環保，公(gong)安，石油，化工，光學鍍膜，光通信，材料(liao)科學等諸多領域珠寶行業的檢測。

水晶石英羥(qian)基的測(ce)量，聚合物(wu)(wu)的成(cheng)分分析，藥物(wu)(wu)分析......

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二、紅外光譜儀的操作步驟

1、打開紅外(wai)(wai)光譜儀(yi)背后的電(dian)源，等(deng)待(dai)“Status”燈變綠。紅外(wai)(wai)光譜儀(yi)加電(dian)后至(zhi)少要等(deng)待(dai)10分鐘(zhong)，等(deng)電(dian)子部分和光源穩定后，才能進行測量。

2、打開電腦，雙(shuang)擊(ji)桌面上的OPUS圖標打開軟件(jian)。

3、在登錄窗口(kou)從下拉列表中選(xuan)出你的用戶名，然后輸入(ru)密(mi)碼。

4、選擇(ze)標準“Default.ows”工作臺設置。單(dan)擊(ji)登錄按鈕，出現“關于OPUS”窗口。

5、在Measurement（測(ce)量(liang)）對(dui)話框中(zhong)點(dian)擊Advanced（高級），在這個(ge)頁(ye)面中(zhong)再點(dian)擊“Load（載(zai)入）”讀(du)取一個(ge)測(ce)量(liang)參數文件（例如c:programfilesopusxpmMIR_TR.XPM文件）。選擇自動保(bao)存的路徑(jing)(jing)，改變保(bao)存路徑(jing)(jing)時(shi)，必需(xu)確認該(gai)路徑(jing)(jing)是否(fou)已經存在。

6、在第一次測(ce)(ce)量之前(qian)，正確的干涉(she)峰的位置(zhi)必須確定并且儲存(cun)下來。在Measurement（測(ce)(ce)量）對話框，點擊(ji)Check Signal（檢查(cha)信號(hao)），點擊(ji)Interferogram（干涉(she)圖），顯示干涉(she)圖。如果沒有看到干涉(she)圖，可以通過移(yi)動掃描區域（Scan Range），向左(zuo)或向右移(yi)動來尋(xun)找干涉(she)峰。一旦找到干涉(she)峰，點擊(ji)Save Peak Position（保(bao)存(cun)峰位置(zhi)），將干涉(she)峰的位置(zhi)儲存(cun)下來。

7、確(que)定樣品(pin)腔(qiang)內無其(qi)他物品(pin)后，進(jin)入Basic（基本）頁面，點擊Collect Background（收集(ji)背景）按鈕即可采集(ji)背景譜。

8、采集背(bei)景光(guang)(guang)譜(pu)后(hou)，將測(ce)試樣品放置在(zai)光(guang)(guang)路中，你可以(yi)輸入樣品名、樣品形態，所有這(zhe)些信息將與譜(pu)圖一起儲存在(zai)譜(pu)圖文件中。點擊(ji)Collect Sample（測(ce)量樣品）。測(ce)量對話窗(chuang)口(kou)即消失，并(bing)進入譜(pu)圖窗(chuang)口(kou)。從OPUS軟件的(de)底部(bu)可以(yi)看到(dao)測(ce)量的(de)進程，測(ce)量結束(shu)后(hou)，譜(pu)圖會顯(xian)示在(zai)譜(pu)圖窗(chuang)口(kou)。

9、圖譜處(chu)理：從File（文(wen)(wen)件(jian)）菜單中選擇LoadFile（載(zai)入(ru)文(wen)(wen)件(jian)），載(zai)入(ru)需要處(chu)理的圖譜文(wen)(wen)件(jian)。用處(chu)理命令對紅外光譜儀(yi)圖譜進(jin)行處(chu)理。完成后將圖譜文(wen)(wen)件(jian)保(bao)存為其他名(ming)字。

10、打(da)(da)(da)印(yin)圖(tu)譜(pu)：在(zai)(zai)打(da)(da)(da)印(yin)菜單中選(xuan)(xuan)擇Print Spectra（打(da)(da)(da)印(yin)圖(tu)譜(pu)）。在(zai)(zai)對話框中選(xuan)(xuan)中處理(li)好的圖(tu)譜(pu)。單擊Change Layout（更改布局），選(xuan)(xuan)擇打(da)(da)(da)印(yin)模板。然后按Print開始打(da)(da)(da)印(yin)。

11、樣(yang)品(pin)(pin)測定完畢，移走樣(yang)品(pin)(pin)倉中的樣(yang)品(pin)(pin)，確保樣(yang)品(pin)(pin)倉清潔。按(an)紅外光譜儀后側電(dian)源開(kai)關，關閉儀器，后關計算機(ji)。

三、紅外光譜儀操作注意事項

1、測定(ding)(ding)時實驗(yan)室的(de)溫度應在15～30℃，相對濕(shi)度應在65%以下(xia)，所(suo)用電(dian)源應配備(bei)有穩壓裝(zhuang)置和接地線。因(yin)要(yao)嚴(yan)格控制(zhi)室內的(de)相對濕(shi)度，因(yin)此紅外(wai)實驗(yan)室的(de)面(mian)積不(bu)要(yao)太大(da)，能放得下(xia)必須(xu)的(de)儀器(qi)設備(bei)即可(ke)，但室內一定(ding)(ding)要(yao)有除(chu)濕(shi)裝(zhuang)置。

2、如所用(yong)的是單光(guang)朿(ci)型傅(fu)里葉紅外分光(guang)光(guang)度(du)計（目前應用(yong)最多），實驗(yan)室里的CO2含量不(bu)能太高，因(yin)此實驗(yan)室里的人數(shu)應盡量少，無關人員最好不(bu)要進入，還要注(zhu)意適當(dang)通風換氣。

3、如供試品為鹽酸鹽，因(yin)考慮(lv)到在(zai)壓(ya)片(pian)(pian)過程(cheng)中可(ke)能出現的(de)離子交換現象，標準規(gui)定用(yong)(yong)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)（也(ye)同溴化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)一樣預處理后使(shi)用(yong)(yong)）代(dai)替溴化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)進行壓(ya)片(pian)(pian)，但也(ye)可(ke)比(bi)較氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)壓(ya)片(pian)(pian)和溴化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)壓(ya)片(pian)(pian)后測得的(de)光譜，如二者沒有區別(bie)，則可(ke)使(shi)用(yong)(yong)溴化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)進行壓(ya)片(pian)(pian)。

4、為防止儀器(qi)受潮(chao)而(er)影響(xiang)使用壽命，紅外實驗室應(ying)經常保持干(gan)燥(zao)，即使儀器(qi)不用，也應(ying)每(mei)周開(kai)機(ji)至(zhi)少兩次，每(mei)次半天(tian)，同時開(kai)除(chu)濕(shi)機(ji)除(chu)濕(shi)。特別是霉(mei)雨季節，最好是能每(mei)天(tian)開(kai)除(chu)濕(shi)機(ji)。

5、紅外光(guang)譜測(ce)定最(zui)常用的試樣制(zhi)備(bei)方法(fa)是溴化鉀（KBr）壓(ya)片法(fa)（藥典收載品種90%以(yi)上(shang)(shang)用此(ci)法(fa)），因(yin)此(ci)為(wei)減少(shao)對(dui)測(ce)定的影響，所用KBr最(zui)好(hao)應(ying)為(wei)光(guang)學試劑級，至少(shao)也要(yao)分析純級。使用前應(ying)適當研細（200目以(yi)下），并在120℃以(yi)上(shang)(shang)烘4小時(shi)以(yi)上(shang)(shang)后置干(gan)燥(zao)器中備(bei)用。如(ru)發現結塊(kuai)，則應(ying)重(zhong)新(xin)干(gan)燥(zao)。制(zhi)備(bei)好(hao)的空(kong)KBr片應(ying)透(tou)明(ming)，與空(kong)氣相比(bi)，透(tou)光(guang)率應(ying)在75%以(yi)上(shang)(shang)。

6、壓片法時取(qu)(qu)(qu)用(yong)的(de)供(gong)試品量(liang)(liang)一(yi)般為(wei)1～2mg，因(yin)不可能用(yong)天平稱量(liang)(liang)后(hou)加入，并且每(mei)種樣(yang)品的(de)對紅外(wai)光的(de)吸(xi)收程度不一(yi)致(zhi)，故常憑(ping)經(jing)驗取(qu)(qu)(qu)用(yong)。一(yi)般要求所沒得的(de)光譜圖絕大多數吸(xi)收峰(feng)(feng)處于(yu)10%～80%透(tou)(tou)光率范圍在(zai)內。最(zui)強吸(xi)收峰(feng)(feng)的(de)透(tou)(tou)光率如太(tai)大（如大于(yu)30%），則說明取(qu)(qu)(qu)樣(yang)量(liang)(liang)太(tai)少；相反(fan)，如最(zui)強吸(xi)收峰(feng)(feng)為(wei)接近透(tou)(tou)光率為(wei)0%，且為(wei)平頭峰(feng)(feng)，則說明取(qu)(qu)(qu)樣(yang)量(liang)(liang)太(tai)多，此時均應調(diao)整取(qu)(qu)(qu)樣(yang)量(liang)(liang)后(hou)重新(xin)測定。

7、測(ce)定用樣(yang)品應(ying)干燥(zao)，否(fou)則應(ying)在研(yan)細后(hou)置紅外(wai)燈下(xia)烘(hong)幾(ji)分(fen)鐘使干燥(zao)。試(shi)樣(yang)研(yan)好并(bing)具(ju)在模具(ju)中裝好后(hou)，應(ying)與真空(kong)泵相連后(hou)抽真空(kong)至少2分(fen)鐘，以(yi)使試(shi)樣(yang)中的(de)水分(fen)進一步(bu)被抽走，然(ran)后(hou)再加壓到0.8～1GPa（8～10T/cm2）后(hou)維持(chi)2～5min。不(bu)抽真空(kong)將(jiang)影(ying)響(xiang)片子的(de)透明(ming)度。

8、壓(ya)片時(shi)(shi)KBr的(de)取用(yong)量一般為200mg左右(you)（也是憑經驗(yan)），應根據制片后的(de)片子厚(hou)度來控制KBr的(de)量，一般片子厚(hou)度應在0.5mm以(yi)下，厚(hou)度大于0.5mm時(shi)(shi)，常(chang)可在光(guang)譜上觀(guan)察(cha)到(dao)干涉條紋，對供(gong)試(shi)品(pin)光(guang)譜產生(sheng)干擾。

9、壓片時(shi)(shi)，應先取(qu)供試(shi)(shi)品研(yan)(yan)(yan)(yan)細(xi)后再加入KBr再次研(yan)(yan)(yan)(yan)細(xi)研(yan)(yan)(yan)(yan)勻，這樣(yang)(yang)比較(jiao)容(rong)易混(hun)勻。研(yan)(yan)(yan)(yan)磨所(suo)用的(de)(de)應為(wei)瑪瑙研(yan)(yan)(yan)(yan)缽，因玻璃研(yan)(yan)(yan)(yan)缽內表面比較(jiao)粗糙(cao)，易粘附樣(yang)(yang)品。研(yan)(yan)(yan)(yan)磨時(shi)(shi)應按(an)(an)同(tong)一方向(xiang)(xiang)（順時(shi)(shi)針(zhen)或逆時(shi)(shi)針(zhen)）均勻用力，如(ru)不按(an)(an)同(tong)一方向(xiang)(xiang)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨，有可(ke)(ke)能(neng)在(zai)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨過(guo)程中使供試(shi)(shi)品產生轉晶，從而影響(xiang)測定結果。研(yan)(yan)(yan)(yan)磨力度不用太(tai)大，研(yan)(yan)(yan)(yan)磨到試(shi)(shi)樣(yang)(yang)中不再有肉(rou)眼可(ke)(ke)見的(de)(de)小(xiao)粒(li)子(zi)(zi)即可(ke)(ke)。試(shi)(shi)樣(yang)(yang)研(yan)(yan)(yan)(yan)好后，應通(tong)過(guo)一小(xiao)的(de)(de)漏斗倒入到壓片模(mo)具(ju)中（因模(mo)具(ju)口較(jiao)小(xiao)，直接倒入較(jiao)難），并(bing)盡量(liang)把試(shi)(shi)樣(yang)(yang)鋪均勻，否則壓片后試(shi)(shi)樣(yang)(yang)少的(de)(de)地(di)方的(de)(de)透明度要比試(shi)(shi)樣(yang)(yang)多的(de)(de)地(di)方的(de)(de)低，并(bing)因此對測定產生影響(xiang)。另外(wai)，如(ru)壓好的(de)(de)片子(zi)(zi)上出(chu)現不透明的(de)(de)小(xiao)白(bai)點(dian)，則說明研(yan)(yan)(yan)(yan)好的(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)中有未研(yan)(yan)(yan)(yan)細(xi)的(de)(de)小(xiao)粒(li)子(zi)(zi)，應重新壓片。

10、壓片用(yong)模具用(yong)后(hou)應(ying)立即把各部分(fen)擦干凈，必(bi)要時用(yong)水清洗干凈并擦干，置干燥器(qi)中保(bao)存，以免銹蝕。