红外光谱吸收特性检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-28  

本检测系统阐述了红外光谱吸收特性检测技术的核心内容。文章围绕该技术的四大关键方面展开,详细介绍了其检测项目、应用范围、主流方法及核心仪器设备。通过列举具体实例,旨在为读者提供一份关于红外光谱检测技术原理与应用的全面参考指南。

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键或官能团,如羟基、羰基、氨基等。

化合物结构鉴定:结合整个红外光谱图的指纹区信息,对未知化合物进行结构解析和确认。

物质纯度检验:通过检测样品光谱中是否出现杂质特征峰,或与标准谱图对比峰形和强度,评估物质的纯度。

异构体区分:利用顺反异构、位置异构等不同结构在红外光谱上的细微差异,对同分异构体进行鉴别。

聚合物表征:分析聚合物的主链结构、侧链基团、端基类型以及结晶度等信息。

表面吸附物分析:研究固体材料表面吸附的分子种类、吸附方式和吸附量。

化学反应过程监控:实时跟踪反应体系中特定官能团吸收峰的强度变化,监测反应进程和机理。

定量分析:依据朗伯-比尔定律,通过测量特征吸收峰的强度,对混合物中特定组分的含量进行测定。

晶体形态与多晶型研究:不同晶型或晶体形态的分子排列不同,会导致红外光谱的峰位和峰形发生变化。

氢键作用研究:通过观察如O-H、N-H等伸缩振动峰的峰位和宽度的变化,分析分子内或分子间氢键的强弱与类型。

检测范围

有机化学合成:广泛应用于有机中间体、最终产物的结构确认与质量控制。

制药工业:用于原料药、辅料、制剂中活性成分的鉴定、多晶型筛查以及生产过程监控。

高分子材料科学:覆盖塑料、橡胶、纤维、涂料等高分子材料的成分分析、老化研究和共聚物表征。

食品安全与农业:用于检测食品中的添加剂、掺假物、农药残留以及农产品的品质分级。

环境监测:分析大气、水体和土壤中的有机污染物,如挥发性有机物、多环芳烃等。

石油化工:对原油、燃料油、润滑油及其添加剂进行组成分析和性能评估。

法医与刑侦科学:鉴别毒品、爆炸物、纤维、油漆碎片等微量物证。

生命科学与医学:用于研究蛋白质、核酸等生物大分子的二级结构,以及细胞和组织的病理变化。

地质与矿物学:鉴定矿物组成,分析矿物中的水、羟基及碳酸根等成分。

半导体与电子材料:表征硅片表面的有机污染物、薄膜涂层成分及光刻胶等材料的性质。

检测方法

透射法:最经典的方法,将样品制成薄膜或与溴化钾压片,测量红外光透过样品后的吸收光谱

衰减全反射法:红外光在晶体内部发生全反射时,在样品表面形成衰逝波,用于检测固体、液体及胶状样品,无需复杂制样。

漫反射法:红外光照射到粉末样品表面发生漫反射,收集反射光获得光谱,特别适合松散粉末的直接分析。

镜面反射法:用于测量光滑表面薄膜或涂层,分析反射光的光谱信息。

光声光谱法:样品吸收调制红外光后产生热信号,被密闭气体探测为声波,非常适合深色、高吸光度或强散射样品。

显微红外光谱法:将红外光谱仪与显微镜联用,可实现微米尺度区域的定性和定量分析,用于异物分析、多层材料剖析等。

时间分辨红外光谱:利用脉冲红外光源,研究快速反应过程、瞬态中间体或能量传递动力学。

变温红外光谱:在可控温度下测量样品光谱,用于研究相变、热稳定性及反应活化能等。

二维相关红外光谱:对受外界微扰的体系进行数学相关分析,可提高分辨率并研究分子内基团间的相互作用顺序。

在线/过程红外光谱:通过光纤探头或流通池将红外光谱技术集成到生产流程中,实现实时、在线的过程分析与控制。

检测仪器设备

傅里叶变换红外光谱仪:现代主流仪器,利用迈克尔逊干涉仪将光信号转换为干涉图,再经傅里叶变换得到光谱,具有速度快、信噪比高、波长精度准等优点。

色散型红外光谱仪:传统仪器,使用光栅或棱镜分光,按波长顺序扫描测量,现已逐渐被FTIR取代。

ATR附件:衰减全反射附件,核心是不同材质(如金刚石、ZnSe、Ge)的晶体,是实现便捷检测的关键部件。

红外显微镜:与FTIR主机联用,实现微区分析,通常配备可见光与红外光同光路系统、高精度移动平台及MCT检测器。

漫反射积分球:用于收集粉末样品的漫反射光,提高信号收集效率。

高温/低温样品池:为变温红外实验提供可控的温度环境,温度范围可从液氮低温至数百摄氏度高温。

气体样品池:具有长光程的可密封池体,用于检测低浓度气体或蒸汽样品。

液体制样装置:包括固定厚度液体池、可拆式液体池以及用于易挥发样品的密封池。

压片机与模具:用于将固体粉末与溴化钾混合并压制成透明薄片,以供透射法测量。

红外检测器:将红外光信号转换为电信号的关键部件,常见的有DTGS(氘代硫酸三甘肽)检测器和灵敏度更高的MCT(汞镉碲)液氮冷却检测器。

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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