衰减全反射光谱

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-13  

衰减全反射光谱(ATR-FTIR)是一种高效、无损的表面分析技术,通过测量红外光在样品与高折射率晶体界面发生全反射时产生的衰减波来获取样品表面的分子振动信息。本检测详细介绍了ATR光谱技术的核心检测项目、广泛的应用范围、标准化的操作方法以及关键的仪器设备构成,为理解和应用该技术提供全面参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

官能团定性分析:识别样品中存在的特定化学键和官能团,如羟基、羰基、氨基等,是化合物结构鉴定的基础。

聚合物鉴别与分类:通过特征吸收峰快速区分不同类型的塑料、橡胶、纤维等高分子材料。

表面涂层分析:对材料表面的油漆、镀层、润滑剂等薄层物质进行成分鉴定和老化研究。

液体样品成分分析:直接检测水溶液、有机溶剂等液体中的溶质成分和浓度,无需复杂前处理。

药物多晶型筛查:鉴别药物活性成分的不同结晶形态,对药品质量控制至关重要。

蛋白质二级结构研究:分析酰胺I带和II带,估算蛋白质中α-螺旋、β-折叠等二级结构的含量。

食品掺假与真伪鉴别:快速检测食用油、蜂蜜、奶粉等食品中是否含有非法添加或替代成分。

污染物与添加剂检测:分析塑料制品中的增塑剂、抗氧化剂或材料表面的污染物残留。

化学反应过程监控:实时跟踪反应体系中反应物、中间体及产物的变化,用于动力学研究。

生物组织与细胞成像:结合显微镜技术,获得生物样品微区化学成分的空间分布信息。

检测范围

高分子与塑料工业:用于原材料质检、共聚物分析、添加剂评估及成品失效分析。

制药与生命科学:涵盖原料药鉴定、制剂分析、生物大分子结构表征及细胞组织研究。

食品安全与农业:应用于农产品品质分级、饲料成分分析、食品包装材料安全性评估。

法医与刑侦科学:对纤维、油漆碎片、毒品、爆炸物残留等微量物证进行无损鉴定。

环境监测:检测水体、土壤颗粒或空气滤膜上的有机污染物和微塑料。

石油化工:分析润滑油降解产物、燃料组分以及高分子催化剂的表面特性。

材料科学与涂层:研究复合材料界面、薄膜涂层成分、厚度及固化过程。

文物与文化遗产保护:无损鉴定古画颜料、文物涂层、古代粘合剂等有机材料成分。

化妆品与个人护理品:分析膏霜、乳液等产品的活性成分、基质及均匀性。

半导体与电子行业:检测晶圆表面的有机污染物及光刻胶残留,用于清洁度控制。

检测方法

单次反射ATR法:使用小晶体,光线仅反射一次,适用于强吸收样品或需要高压力接触的场合。

多次反射ATR法:使用长条形晶体,光线反射多次以增加信号强度,适合检测痕量成分或弱吸收样品。

变温ATR测量:配备温控附件,研究样品在升降温过程中结构、相态的变化规律。

高压ATR测量:使用专用压力装置,模拟高压环境,研究物质在高压下的行为。

时间分辨ATR光谱:结合快速扫描技术,监测毫秒甚至微秒尺度的快速动态过程。

ATR成像技术:将ATR单元与焦平面阵列探测器结合,获得样品表面化学成分的空间分布图。

偏振ATR光谱:使用偏振红外光,研究聚合物薄膜或液晶等材料的分子取向信息。

流动池ATR技术:将样品池与ATR晶体集成,实现液体样品的在线或实时过程分析。

漫反射与ATR联用:针对不均匀或粉末样品,结合两种技术以获得更全面的信息。

定量分析方法:建立特征峰吸光度与浓度之间的校准曲线,用于样品中特定组分的精确含量测定。

检测仪器设备

傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)主机:ATR技术的核心平台,负责产生宽谱红外光并干涉信号的采集与转换。

ATR附件(多种晶体):关键部件,常用晶体材料包括金刚石(耐用)、硒化锌(宽谱)、锗(高折射率)和硅等。

压力施加装置:通常为可调节的压杆或砧座,确保样品与ATR晶体表面形成均匀、紧密的光学接触。

微量样品适配器

液体样品池:专门设计的容器,用于盛放液体样品并使其与ATR晶体接触,防止泄漏和挥发。

变温控制单元:包含加热/冷却台及温控器,用于实现样品的程序升温或变温测量。

显微镜ATR附件:将微型ATR晶体集成在红外显微镜上,实现对微米尺度样品的定位与分析。

偏振器:用于偏振ATR测量,通常由硒化锌或溴化钾等红外透明材料制成线栅偏振片。

高性能红外探测器:如液氮冷却的MCT(汞镉碲)探测器或DTGS(氘代硫酸三甘肽)探测器,用于接收微弱信号。

流动注射系统

数据处理软件系统

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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