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【第二届网络原创大赛参赛作品】我对红外的一些理解

  • happyalife
    2010/01/13
  • 私聊

红外光谱(IR)

  • 看好多人都写了原创,在红外混了这么久什么也不写也实在不好意思的,就随便来一篇,事先声明,本人

    水平有限,有不对的地方多担待,但是也希望能批评指正,我先谢过了。

    一 红外的波长

    红外现在从一般意义上来讲都是指的中红外,也就是2.5um-25um这段波长范围,严格意义上说,应该到

    30um,不过这都是人规定的,没有什么特殊的依据。之所以定成这个区间因为在这段范围内各种物质的特

    征吸收都很明显,很容易进行定性分析,不过也不是绝对,现在就有一款远红外傅立叶光谱仪,范围能做

    到5mm的微波,应用范围更广泛,紫外和近红外区间,也就是200nm-2.5um区间,虽然特征峰不是很明显,

    但是能量谱图好,适合于建模定量分析,所以现在发展的也相当迅速。说得有点远,接着说中红外,在中

    红外区间波长都用波数表示,波长和波数成反比,乘在一块应该是10000,比如2.5um,对应的波数就是

    4000,现在流行用波数表述,所以一般红外波长都表示成4000-400cm-1,而在这个区间又分成两块,一块

    叫基团频率,只得是从4000-1330,指得是特定的基团有特定的对应的吸收峰区间,基本的基团都可以从

    这个区间定下来,比如OH伸缩约在3800-3300,CH3反对称伸缩2960,对称伸缩在2875,H2O变角振动在

    1645等等,根据这些峰就能大概确定大概的基团了。还有一块是从1330-400cm-1,这一块指的是指纹区频

    率,指纹区分析某个基团很困难,因为这个区间的吸收较弱,而且在这个区间一般也不是单独基频峰,而

    是好多倍频峰和合频峰,所以它对某个基团是没有特征性的,但是对整个分子是有特征性的,能指出分子

    的结构特性。
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  • happyalife

    第1楼2010/01/13

    二 红外的联用

    刚才已经说过了,红外主要指的是中红外,在这个区间,特征峰很明显,适合做定性分析。但是定量特别

    是痕量(PPM级别以下)就很难作了,这也是现在很多红外联用技术诞生的原因
    联用技术1 红外显微镜

    红外显微镜的诞生其实是就是为了检测痕量物质,它的灵敏度非常高,像一些生物学,刑侦学,纳克级的

    物质都能得到高质量的光谱,而且制样也非常简单,液体固体都能检测。现在尼高力已经出了一体的显微

    镜,功能更强大了(当然价格也更高),而且显微镜嘛,自动成像小case了,更利于直接观察样品的结构

    。对样品进行进一步的分析。

    联用技术2 和色谱热分析的联用
    刚才已经说过了,红外的优势在于无损定性检测,一旦性质定下来后需要定量分析呢,就需要和其他的一

    些定量效果好的设备联用了,这里说的联用不是说一定要把他们接起来,分别测试也可以。比如说色谱、

    质谱和热分析,其中和热分析联用用得比较多,可以把二者接在一起共同完成物质成分分析。

    联用技术3 和拉曼光谱仪的联用

    红外的劣势在于痕量,而拉曼的优势恰恰在于痕量分析,当年牛奶的三聚氰胺就可以用拉曼来检测,拉曼

    的劣势在于信号较弱,而且常伴有荧光干扰,和红外刚刚好是最好的互补,现在这种技术已经得到了广泛

    的发展,将来如果能把拉曼的信号在增加几个数量级效果会更好。

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  • happyalife

    第2楼2010/01/13

    三 红外设备的展望

    从第一台红外分光诞生以来,已经过了70年左右的时间了,我觉得现在红外的发展已经到了一个瓶颈阶段

    ,傅立叶方法自诞生也有30年的时间了,但是现在的主流仍然是傅立叶,还有很多的技术比如像zwyu老师

    提到的滤光片技术、NDIR,AOTF,这些年新出来的应该还有EPIR和可调谐红外激光器等,除了NDIR技术发

    展得较好(它仍然有其局限性,虽然是在线实时的,但只能检测几种常规气体),其他的技术都是雷声大

    ,雨点小,至今也没有什么像样的红外产品,我估计难点就在于检测器。但愿我是杞人忧天,因为傅立叶

    代替红外分光也用了30年左右的时间,至今仍未完全代替(红外分光在国内还是有一定的市场的),怎么

    也要给AOTF一定时间啊,也许没有几天就诞生出一条AOTF红外标准呢,呵呵。

    大概先写这么多吧,哪天心情好了的话再写,补充一条,我这所有的红外都指得是台式傅立叶红外

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  • happyalife

    第3楼2010/01/13

    zengzhengce163老师,觉得怎么样?参加个原创,给点积分还是没问题的哈,呵呵

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  • 土老冒豆豆

    第4楼2010/01/13

    应助达人

    学习学习,我们也只有一台傅立叶红外。

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  • zwyu

    第5楼2010/01/13

    提到的这几个时间有点乱啊?呵呵,查一下

    happyalife(happyalife) 发表:三 红外设备的展望

    从第一台红外分光诞生以来,已经过了70年左右的时间了,我觉得现在红外的发展已经到了一个瓶颈阶段

    ,傅立叶方法自诞生也有30年的时间了,但是现在的主流仍然是傅立叶,还有很多的技术比如像zwyu老师

    提到的滤光片技术、NDIR,AOTF,这些年新出来的应该还有EPIR和可调谐红外激光器等,除了NDIR技术发

    展得较好(它仍然有其局限性,虽然是在线实时的,但只能检测几种常规气体),其他的技术都是雷声大

    ,雨点小,至今也没有什么像样的红外产品,我估计难点就在于检测器。但愿我是杞人忧天,因为傅立叶

    代替红外分光也用了60年左右的时间,至今仍未完全代替(红外分光在国内还是有一定的市场的),怎么

    也要给AOTF一定时间啊,也许没有几天就诞生出一条AOTF红外标准呢,呵呵。

    大概先写这么多吧,哪天心情好了的话再写,补充一条,我这所有的红外都只得是台式傅立叶红外

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  • ghcily

    第6楼2010/01/14

    看一下,楼主可以把连用的那部分写的更详细一些

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  • rainflying666

    第7楼2010/01/14

    以为最高端的就是傅立叶红外了呢!看来红外的历史还需要学习下!

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  • onlyonejerry

    第8楼2010/01/14

    除了傅里叶的,楼主是否也应该细说说其他几种呢?尤其是AOTF,这样更全面,一点小意见啊!

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  • happyalife

    第9楼2010/01/14

    有时间一定写,楼层我已经预订了,从那层加就行了,另外我的奖励分呢,哈哈

    onlyonejerry(onlyonejerry) 发表:除了傅里叶的,楼主是否也应该细说说其他几种呢?尤其是AOTF,这样更全面,一点小意见啊!

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  • happyalife

    第10楼2010/01/14

    [quote]原文由 zwyu(zwyu) 发表:提到的这几个时间有点乱啊?呵呵,查一下

    不好意思,具体时间我也没有考证,只是凭印象写的,有问题随时指正随时改,先谢了

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