Das Infrarot-Bandspektrometer ist ein Instrument, das die Absorptionseigenschaften von Substanzen für Infrarotstrahlung verwendet, um ihre molekulare Struktur und chemische Zusammensetzung zu analysieren, und wird in den Bereichen Chemie, Materialien, Biologie und Umwelt weit verbreitet.
Infrarot-Spektrometer werden hauptsächlich zur Analyse der molekularen Struktur und chemischen Zusammensetzung von Substanzen verwendet. Es enthüllt seine molekulare Struktur und chemische Zusammensetzung durch die Messung der spektralen Reaktion von Substanzen unter verschiedenen Infrarotwellenlängen. Das Arbeitsprinzip des Infrarot-Spektrometers basiert auf den Absorptionseigenschaften der Substanz für Infrarotstrahlung, und wenn Moleküle Infrarotlicht absorbieren, treten Vibrationen und Drehungen auf, wodurch Infrarot-Absorptionsspitzen entstehen. Durch die Messung der Position und Intensität dieser Absorptionsspitzen können die chemische Zusammensetzung und die molekulare Struktur der Probe verstehen werden.
Das Infrarotspektrometer besteht hauptsächlich aus Teilen wie Lichtquellen, Probenräumen, Spektrometern, Detektoren und Datenerfassungssystemen. Die Lichtquelle erzeugt Infrarotlicht, das durch den Spektrometer in Licht mit verschiedenen Wellenlängen aufgebaut wird, nach der Bestrahlung der Probe absorbiert die Probe Licht mit einer bestimmten Wellenlänge, das durch oder reflektierte Licht vom Detektor erfasst und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird und dann ein Infrarotspektrogramm bildet. Durch die Analyse dieser Spektrogramme können Informationen über die chemische Zusammensetzung und die Struktur der Probe erhalten werden.
Arbeitsprinzip
Molekuläre Vibration und Infrarotabsorption
Die Schwingungen und die Transformation der rotativen Energiestufen zwischen den Atomen innerhalb des Moleküls sind die Grundlage für die Infrarot-Spektralgeneration. Wenn die Photonenergie mit der Vibrations- oder Rotationsenergie einer bestimmten Gruppe im Molekül übereinstimmt, absorbiert diese Gruppe Infrarotlicht, was zu einem Übergang der Vibrationsenergien führt.
Der Absorptionsprozess muss mit einer Veränderung des Dipolarmoments begleitet werden, um charakteristische Absorptionsspitzen zu bilden, bei denen verschiedene chemische Bindungen oder funktionelle Gruppen einer bestimmten Absorptionsfrequenz entsprechen.
Fourier-Transformationstechnik
Jetzt verwendet das Infrarotspektrometer das Fourier-Transformationsinfrarotspektrometer (FTIR), das durch das Mackelson-Interferometer zwei farbige Infrarot-Interferenzen mit Veränderungen der Lichtdifferenz bildet, um ein Interferenzdiagramm zu bilden.
Interferenzsignale werden durch die Fourier-Transformation des Computers verarbeitet und in ein Spektrogramm reduziert, was das Signal-Rausch-Verhältnis und die Auflösung deutlich erhöht.