傅里葉紅外光譜儀是利用物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外輻射的吸收特性,進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器。紅外光譜儀通常由光源,單色器,探測(cè)器和計(jì)算機(jī)處理信息系統(tǒng)組成。根據(jù)分光裝置的不同,分為色散型和干涉型。
傅里葉紅外光譜儀應(yīng)用舉例:
1、分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵,如力常數(shù)(可推知化學(xué)鍵的強(qiáng)弱)的測(cè)定和分子對(duì)稱性等,利用紅外光譜方法可測(cè)定分子的鍵長(zhǎng)和鍵角,并由此推測(cè)分子的立體構(gòu)型。
2、許多有機(jī)官能團(tuán)例如甲基、亞甲基、羰基,氰基,羥基,胺基等等在紅外光譜中都有特征吸收,通過(guò)紅外光譜測(cè)定,人們就可以判定未知樣品中存在哪些有機(jī)官能團(tuán),這為終確定未知物的化學(xué)結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。
3、分子在低波數(shù)區(qū)的許多簡(jiǎn)正振動(dòng)往往涉及分子中全部原子,不同的分子的振動(dòng)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(qū)。利用這一特點(diǎn),人們采集了成千上萬(wàn)種已知化合物的紅外光譜,并把它們存入計(jì)算機(jī)中,編成紅外光譜標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)。人們只需把測(cè)得未知物的紅外光譜與標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的光譜進(jìn)行比對(duì),就可以迅速判定未知化合物的成份。
傅里葉紅外光譜儀的基本構(gòu)成:
1、光源
光源能發(fā)射出穩(wěn)定、高強(qiáng)度、連續(xù)波長(zhǎng)的紅外光,通常使用能斯特?zé)?、碳化硅或涂有稀土化合物的鎳鉻旋狀燈絲。
2、干涉儀
干涉儀的作用是將復(fù)色光變?yōu)楦缮婀?。中紅外干涉儀中的分束器主要是由溴化鉀材料制成的;近紅外分束器一般以石英和CaF2為材料;遠(yuǎn)紅外分束器一般由Mylar膜和網(wǎng)格固體材料制成。
3、檢測(cè)器
檢測(cè)器一般分為熱檢測(cè)器和光檢測(cè)器兩大類。熱檢測(cè)器是把某些熱電材料的晶體放在兩塊金屬板中,當(dāng)光照射到晶體上時(shí),晶體表面電荷分布變化,由此可以測(cè)量紅外輻射的功率。熱檢測(cè)器有氘代硫酸三甘肽,鉭酸鋰等類型。光檢測(cè)器是利用材料受光照射后,由于導(dǎo)電性能的變化而產(chǎn)生信號(hào),常用的光檢測(cè)器有銻化銦、汞鎘碲等類型。