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傅里叶变换红外光谱常见疑问解读
发表时间:2021-04-01     阅读次数:     字体:【

自1940年商品红外光谱仪问世以来,在有机化学研究中得到广泛的应用。到70年代,傅立叶变换红外光谱 (FTIR) 实验技术进入现代化学家的实验室,成为结构分析的重要工具。它以高灵敏度、高分辨率、快速扫描、联机操作和高度计算机化的全新面貌使经典的红外光谱技术再获新生。

红外光谱作为结构分析的重要工具,如何衡量红外光谱性能?红外光谱信噪比如何测定?对实验环境有哪些要求?什么样的谱图才算是一张好谱图?红外光谱操作中如何防护?请看下文!

红外光谱的定量分析和定性分析

红外光谱定性分析:

一般采用三种方法:用已知标准物对照、标准谱图查对法和直接谱图解析法。

1.已知物对照应由标准品和被检物在完全相同的条件下,分别绘制红外光谱图进行对照,谱图相同则肯定为同一化合物。

2. 标准谱图查对法是一种最直接、可靠的方法。在用未知物谱图查对标准谱图时,必须注意:测定所用仪器与绘制标准谱图的在分辨率和精度上的差别,可能导致某些峰细微结构的差别;未知物与标准谱图的测定条件必须一致,否则谱图会出现很大差别;必须注意引入杂质吸收带的影响。如KBr压片可能吸水而引入水吸收带等。

3. 对于未知化合物,可按照如下步骤解析谱图:先从特征频率区入手,找出化合物含有的主要官能团;指纹区分析,进一步找出官能团存在的依据;仔细分析指纹区谱带位置、强度和形状,确定化合物的可能结构;对照标准谱图,配合其他鉴定手段,进一步验证。


红外光谱定量分析:

选取合适的定量吸收峰,测定吸收峰的吸光度,依据朗佰-比尔定律,计算待测组分含量。


如何衡量和评价红外光谱性能

信噪比是指样品吸光度与仪器吸光度噪声的比值,是评价仪器性能的一个重要指标,仪器吸光度噪声可通过在一定的测试条件下,在确定的波长范围内对空白相应变化的分析获得。当在确定的波长范围内对同一样品进行多次测量时,仪器吸光度噪声表现为测得的样品吸光度的标准差。

仪器的噪声主要取决于仪器光源的稳定性、电子系统的噪声、检测器产生的噪声以及环境影响所产生的噪声,如电子系统设计不良、仪器接地不良、外界电磁干扰等因素都会使仪器的噪声增大。

比如,近红外光谱分析是一门弱信号分析技术,即从一个很强的背景信号中提取出相对较弱的有用信息,得到分析结果,因此信噪比是近红外光谱仪器非常重要的指标之一,直接影响分析结果的准确度和精确度。

傅里叶变换红外光谱分析》中,有红外仪器信噪比的描述:

“红外仪器的信噪比是衡量一台仪器性能好坏的一项非常重要的技术指标。但是信噪比的测量方法目前没有统一的、公认的标准,因此,各个红外仪器公司所给定的仪器信噪比没有可比性。每个红外仪器公司都有信噪比的测量方法,因此,信噪比指标的验收只能按照仪器公司的验收方法进行验收。”


 
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