有机物及无机物红外光谱分析方法检测
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发布时间:2025-06-03 13:21:30 更新时间:2025-06-02 13:21:31
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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红外光谱分析是一种基于物质分子对红外光吸收特性的非破坏性检测技术,在化学、材料科学和环境监测领域具有广泛应用。该方法通过测量样品在红外波段的吸收、反射或透射光谱,获得分子振动和转动能级信息,从而实现对有机物(如聚合物、药物、油脂)和无机物(如金属氧化物、无机盐)的定性与定量分析。其核心价值在于无需复杂前处理即可快速识别官能团、分子结构及晶体形态,适用于固体、液体、气体等多种形态样品。随着傅里叶变换技术(FTIR)的发展,现代红外光谱的分辨率和灵敏度显著提升,成为质量控制、污染物筛查和材料研发的关键手段。
红外光谱法主要检测以下项目:有机物方面涵盖官能团鉴定(如羟基、羰基、氨基)、聚合物结构分析(结晶度、交联度)、药品活性成分验证及食品添加剂检测;无机物方面重点识别金属氧化物(如SiO₂、Al₂O₃的晶型)、无机盐类(碳酸盐、硫酸盐的特征峰)以及催化剂表面化学键。此外,该方法还可用于污染物分析(如微塑料、有机溶剂残留)和材料老化降解研究,通过特征峰位移或强度变化监测化学键断裂或氧化过程。
核心仪器为傅里叶变换红外光谱仪(FTIR),由红外光源、干涉仪、检测器和计算机系统组成。其中干涉仪采用迈克耳孙结构实现光程差扫描,检测器常用DTGS(氘代硫酸三甘肽)或MCT(汞镉碲)制冷型探测器提升信噪比。针对特殊样品需配置附件:ATR(衰减全反射)附件直接测试高吸收固体/液体,漫反射附件用于粉末样品,气相池则专用于气体分析。高端仪器可联用显微镜实现微区(10μm级)成像,或与热重分析(TGA-FTIR)联用研究热解过程。
标准操作流程包括:样品制备(压片法用于固体粉末,液膜法用于液体,ATR法免处理)、背景扫描(消除环境干扰)、样品光谱采集(通常扫描16-64次叠加降噪)。关键分析技术包含:1) 特征峰比对法,通过标准谱库(如Hummel、Sadtler)匹配吸收峰位置;2) 差谱技术,分离混合物组分;3) 二维相关光谱(2D-COS),解析动态过程谱峰变化。定量分析需建立朗伯-比尔定律校准曲线,常用基线法或峰高/面积积分法计算浓度。
国际通用标准包括ASTM E168(定量分析通则)、ISO 4650(橡胶鉴定)和USP <197>(药品测试)。国内主要遵循GB/T 6040(红外光谱分析方法通则)、GB/T 32199(无机材料分析)和HJ 834(土壤有机物检测)。有机分析侧重特征峰归属验证(如羰基峰1700-1750cm⁻¹),无机物则要求明确晶格振动区(400-1000cm⁻¹)的峰位精度。所有标准均强调仪器校准(聚苯乙烯薄膜验证波数精度)、湿度控制(<40%)和谱图分辨率(通常要求4cm⁻¹)。
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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