红外吸收光谱特征分析

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-25  

本检测系统阐述了红外吸收光谱特征分析技术的核心内容。文章将围绕检测项目、检测范围、检测方法及检测仪器设备四个关键方面展开,详细介绍了该技术在不同领域的具体应用对象、可分析的物质类型、常用的分析手段以及主流仪器的功能特点,为理解和应用红外光谱分析技术提供全面的参考。

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:通过特征吸收峰的位置和形状,确定样品中存在的特定化学官能团,如羟基、羰基、氨基等。

化合物结构鉴定:结合整个红外谱图的指纹区信息,推断或确认未知化合物的分子结构。

物质纯度检验:通过谱图中是否出现杂质特征峰,或与标准谱图对比,评估样品的化学纯度。

异构体区分:利用不同异构体(如顺反异构、位置异构)在红外光谱上的细微差异进行鉴别。

化学反应过程监控:实时或定时采集反应体系的红外光谱,跟踪特征官能团吸收峰的消失或出现,监测反应进程。

表面吸附物分析:研究气体或液体分子在固体催化剂表面的吸附状态和化学键合方式。

聚合物表征:分析聚合物的主链结构、侧链基团、结晶度、取向以及共聚物的序列分布。

定量分析:基于朗伯-比尔定律,通过特征吸收峰的强度对混合物中特定组分的含量进行测定。

材料老化研究:通过对比老化前后材料红外谱图的变化,分析其氧化、降解等老化机理。

晶体形态与多晶型分析:不同晶型或晶体形态的同一化合物可能在红外光谱指纹区表现出差异。

检测范围

有机化合物:绝大多数有机分子,包括烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物等。

高分子聚合物:塑料、橡胶、纤维、树脂、涂料、粘合剂等高分子材料及其添加剂。

无机化合物:部分无机物,如碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、硅酸盐以及金属氧化物、硫化物等。

药物与活性成分:原料药、中间体、辅料以及成品药物的鉴别、晶型分析和质量控制。

生物大分子:蛋白质、多肽、核酸、多糖等,用于研究其二级结构和构象变化。

环境污染物:大气颗粒物、水体中的有机污染物、土壤中的石油烃类及农药残留等。

食品与农产品:油脂、蛋白质、糖类、食品添加剂、掺假物鉴别以及农产品产地溯源。

矿物与地质样品:鉴定矿物组成,分析矿物中水、羟基及碳酸根等基团的存在形式。

半导体材料:分析外延层厚度、掺杂浓度以及薄膜中的杂质和缺陷。

艺术品与考古样品:无损或微损分析颜料、粘合剂、保护涂层、古代有机残留物等。

检测方法

透射法:最经典的方法,将样品制备成薄膜或与KBr压片,测量光通过样品后的吸收。

衰减全反射法:适用于液体、膏状、固体表面及强吸收样品,红外光在晶体内部发生全反射并穿透样品表层。

漫反射法:主要用于粉末样品,红外光在粗糙样品表面发生漫反射,收集其携带的样品吸收信息。

镜面反射法:用于光滑表面样品,如金属表面的涂层、薄膜,测量其反射光谱。

光声光谱法:基于光声效应,特别适用于深色、不透明、高散射的难测样品。

显微红外光谱法:将红外光谱与显微镜结合,实现微米尺度区域的定性和定量分析。

时间分辨光谱法:利用快速扫描或步进扫描技术,研究快速反应过程或瞬态物种的光谱。

变温红外光谱法:在可控温度下测量光谱,研究相变、热稳定性、反应动力学等。

二维相关光谱法:对受外界微扰的动态光谱数据进行数学相关分析,增强谱图分辨率并研究基团间相互作用。

联用技术:如热重-红外联用、气相色谱-红外联用等,实现分离与鉴定同步,用于复杂体系分析。

检测仪器设备

傅里叶变换红外光谱仪:主流仪器,基于干涉仪和傅里叶变换,具有扫描速度快、分辨率高、信噪比好等优点。

色散型红外光谱仪:早期仪器,使用光栅或棱镜分光,现已逐渐被FTIR取代。

红外显微镜:配备高精度光学显微镜和MCT检测器,用于微区分析和化学成像。

衰减全反射附件:配备不同材质(如ZnSe,金刚石)ATR晶体的附件,实现固体和液体的快速无损检测。

漫反射附件:用于粉末样品的直接分析,通常配备积分球或椭球镜收集漫反射光。

高温/低温样品池:提供可控的温度环境,用于变温光谱研究。

气体样品池:具有长光程的可密封池体,专门用于气体或低浓度蒸气样品的分析。

液氮冷却MCT检测器:汞镉碲检测器,需液氮冷却,在红外中远波段具有极高的灵敏度。

DTGS检测器:氘代硫酸三甘肽检测器,室温工作,稳定性好,常用于常规中红外检测。

偏振器:用于产生偏振红外光,研究各向异性样品的取向和结构信息。

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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