Infrarot-Spektrometer werden hauptsächlich zur Analyse der chemischen Zusammensetzung und Struktur von Substanzen verwendet. Es nutzt die Eigenschaften der Substanz für die Absorption, Streuung und Transmission von Infrarotstrahlung, um Informationen über molekulare Vibrationen und drehende Energieniveaus zu erhalten. Das Arbeitsprinzip des Infrarot-Spektrometers basiert darauf, dass verschiedene molekulare Strukturen und funktionelle Gruppen elektromagnetische Wellen mit bestimmten Frequenzen im Infrarot-Spektrumbereich (Wellenlängenbereich von etwa 0,78 bis 1.000 Mikron) absorbieren und charakteristische Absorptionsspitzen erzeugen. Durch die Messung der Intensität und Frequenz der absorbierten Infrarotstrahlung kann die chemische Zusammensetzung und die strukturelle Information der Probe bestimmt werden.
Das Arbeitsprinzip des Infrarot-Bandspektrometers basiert auf den absorbierenden Eigenschaften der Substanz für Infrarotstrahlung mit verschiedenen Wellenlängen. Wenn ein Infrarotlicht mit einer kontinuierlichen Wellenlänge durch Materie passiert, absorbiert das Molekül Energie, wenn die Schwingungsfrequenz einer bestimmten Gruppe in einem Materiemolekül die gleiche ist wie die Frequenz des Infrarotlichts, und es entsteht ein Sprung der Schwingungs- und Rotationsenergieniveau, wodurch das Infrarotlicht einer bestimmten Wellenlänge absorbiert wird. Durch die Aufzeichnung dieser Absorptionen kann das Infrarot-Absorptionsspektrum der Substanz erhalten und die Zusammensetzung und Struktur der Substanz analysiert werden.
Arbeitsprinzip
Lichtquelle: Verwenden Sie eine Lichtquelle, die für das Infrarotband geeignet ist, wie Wolframm-Lampen oder Schwarzkörper-Strahler, um Infrarotstrahlung zu emittieren.
Probe: Die zu analysierenden Substanzen werden in den Lichtweg gelegt.
Spektralelemente: Verwenden Sie Spektraleinrichtungen (z. B. Interferometer, Raster usw.), um das eingehende Licht in Licht mit verschiedenen Wellenlängen zu streuen.
Detektor: Das optische Signal, das nach der Behandlung der Probe und der Spektralelemente empfangen wird, wird vom Detektor in ein elektrisches Signal umgewandelt.
Datenverarbeitung: Computersoftware verarbeitet und analysiert elektrische Signale und erzeugt Infrarotspektrogramme.
Arbeitsprozess des Infrarotspektrometers
Das Infrarotlicht, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird, bildet nach dem Interferometer Interferenzlicht und wird dann auf die Probe ausgestrahlt.
Die Moleküle in der Probe absorbieren Infrarotlicht mit bestimmten Wellenlängen, was zu Veränderungen der molekularen Vibrationen und der rotativen Energieebene führt.
Der Detektor erkennt diese Veränderungen und wandelt das Signal in ein elektrisches Signal um.
Der Computer verarbeitet das Signal und erhält ein Infrarotspektrogramm durch Fourier-Transformation, um die Zusammensetzung und Struktur der Probe zu analysieren.