Tin tức

Phổ quang hồng ngoại (IR) là một công cụ quan trọng trong hóa học phân tích. Nó giúp xác định và đo lường cấu trúc phân tử bằng cách ánh sáng hồng ngoại tương tác với vật liệu. Phương pháp này không gây thiệt hại. Các chuyên gia sử dụng nó rất nhiều trong các nghiên cứu và nhà máy bởi vì nó hoạt động tốt và cung cấp quan điểm rõ ràng ở cấp độ phân tử.

Nguyên tắc cơ bản của quang phổ hồng ngoại

Phổ của một chất hữu cơ hoạt động như dấu vân tay của nó. Về lý thuyết, không có hai chất khác nhau cung cấp cùng phổ hấp thụ. Đặc điểm này cho phép phổ hồng ngoại hoạt động như dấu vân tay phân tử đặc biệt. Kết quả là, bạn có thể thực hiện cả kiểm tra chất lượng và định lượng bằng quang phổ IR. Nó giúp xác định cấu trúc rõ ràng.

Các vùng quang phổ và sự liên quan phân tích của chúng

Phổ hồng ngoại bao gồm ba khu vực phổ chính. Hồng ngoại gần (NIR): 0,78-2,5 µm. Hồng ngoại trung (MIR): 2,5-25 µm. Hồng ngoại xa (FIR): 25-1000 µm. Mỗi lĩnh vực có mục đích riêng trong phân tích. . Phổ NIR tìm thấy sử dụng trong lọc dầu mỏ. Nó phù hợp với hóa dầu và polymer tốt. Tuy nhiên, khu vực hồng ngoại trung quan trọng nhất để kiểm tra các hợp chất hữu cơ. Nó bao gồm các chế độ rung cơ bản của các trái phiếu như C = O, N-H và O-H. Việc lựa chọn cửa sổ quang phổ dựa vào các đặc điểm mẫu. Chúng bao gồm độ phức tạp của ma trận, trạng thái vật lý và thành phần phân tử. Do đó, nó đảm bảo thu thập dữ liệu tốt cho sự giải thích vững chắc.

Các thành phần và chức năng của một quang phổ hồng ngoại

Một quang phổ hồng ngoại hiện tại kết hợp quang học, điện tử và hệ thống phần mềm một cách thông minh. Nó nhằm tạo ra các đọc phổ chính xác.

Các yếu tố thiết bị cốt lõi

Nguồn hồng ngoạiCác nguồn thông thường là Globar (silicon carbide) và Nernst glower (oxyt đất hiếm). Chúng cung cấp bức xạ ổn định trên các khu vực IR rộng rãi.

Bộ tách chùm và InterferometersTrong các máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), một máy can thiệp Michelson chia và kết hợp các chùm. Nó tạo ra một interferogram. Đây là một tín hiệu thay đổi giữ tất cả các chi tiết quang phổ.

Máy dòHai máy dò phổ biến là DTGS (Deuterated Triglycine Sulfate). Nó hoạt động ở nhiệt độ phòng và ổn định. Một loại khác là MCT (Mercury Cadmium Telluride). Nó có độ nhạy cảm mạnh mẽ và phản ứng nhanh chóng. Nhưng nó cần làm mát.

Kỹ thuật xử lý mẫu trong quang phổ IR

Thiết lập mẫu đúng đảm bảo ánh sáng IR chạm vào chất phân tích tốt.

Chế độ truyền tải Lấy mẫu

Phương pháp cũ này gửi bức xạ hồng ngoại thẳng qua một mảnh mỏng hoặc mẫu ép. Đối với các chất rắn, viên kali bromua (KBr) hoạt động thường xuyên. Chúng để ánh sáng IR đi qua rõ ràng. Đối với chất lỏng, các tế bào có cửa sổ natri clorua hoặc canxi fluorua là phổ biến.

Kỹ thuật phản xạ tổng thể giảm (ATR)

ATR làm cho việc lấy mẫu dễ dàng hơn. Nó bỏ qua các bước chuẩn bị khó khăn. ATR làm cho việc chuẩn bị mẫu dễ dàng hơn bằng cách cho phép đo trực tiếp xảy ra mà không làm mỏng hoặc ép. Phương pháp này tỏa sáng cho chất lỏng dày hoặc chất rắn. Nó tập trung vào bề mặt.

Phản xạ khuếch tán (DRIFTS) và phản xạ phóng

Các phương pháp này mở rộng kiểm tra IR đến bột hoặc mẫu thô. DRIFTS lấy ánh sáng phân tán từ bột mịn. Phản chiếu phản chiếu kiểm tra bề mặt bóng. Cả hai đều thêm các tùy chọn cho các hình dạng mẫu.

Thu thập dữ liệu và giải thích quang phổ

Chuyển đổi interferogram thô thành phổ rõ ràng cần xử lý toán học mạnh mẽ. Nó cũng đòi hỏi phải biết rõ các mô hình quang phổ.

Xử lý tín hiệu và thuật toán biến đổi Fourier

Máy quang phổ FTIR sử dụng biến đổi Fourier để thay đổi interferogram thành quang phổ bình thường. Các bước xử lý chính là những bước này. Apodization: Nó làm mịn interferogram để cắt thùy bên quang phổ. Zero-filling: Nó tăng độ phân giải kỹ thuật số bằng cách thêm các điểm dữ liệu. Sửa chữa giai đoạn: Nó sắp xếp đỉnh phổ phải. Các bước như vậy làm tăng độ phân giải, độ sắc nét đỉnh cao và chất lượng dữ liệu. Giao nhiệm đỉnh cao và xác định nhóm chức năng

Mỗi băng hấp thụ liên kết đến một số chuyển động nhất định gắn kết với các liên kết hóa học.

Ví dụ:

Thư viện quang phổ giúp phù hợp với các mục được biết đến để phát hiện hợp chất. Với phổ IR độc đáo của các chất, bạn có thể thực hiện kiểm tra chất lượng và định lượng thông qua quang phổ IR.

Nâng cao độ chính xác đặc điểm phân tử với công nghệ FTIR

Hôm nay’ Các công cụ FTIR cung cấp độ chính xác cao nhờ các ý tưởng mới trong quang học, điện tử và phần mềm.

Độ phân giải, độ nhạy cảm và tối ưu hóa tín hiệu đến tiếng ồn

Độ phân giải quang học định hình bạn phát hiện các đỉnh gần nhau như thế nào. Độ phân giải cao quan trọng cho các mẫu hỗn hợp hoặc thay đổi cấu trúc nhỏ. Các phương pháp như tính trung bình một số quét hoặc sử dụng máy dò làm mát cắt giảm tiếng ồn. Do đó, họ làm cho các tín hiệu rõ ràng hơn.

Khả năng phân tích định lượng của hệ thống FTIR

FTIR vượt xa việc chỉ phát hiện ra những thứ. Bằng cách sử dụng các mô hình hiệu chuẩn từ định luật Beer-Lambert hoặc các phương pháp thống kê như Phần thu hồi vuông nhỏ nhất (PLS), bạn có được kiểm tra định lượng chính xác. Điều này hoạt động ngay cả trong các thiết lập hỗn hợp. Đúng vậy. Với các mô hình hiệu chuẩn dựa trên định luật Beer-Lambert hoặc các phương pháp đa biến như hồi quy PLS, máy phổ hồng ngoại có thể đo nồng độ của một số hợp chất trong hỗn hợp một cách chính xác.

Các ứng dụng trên các lĩnh vực khoa học đa dạng

Sự linh hoạt của máy phổ hồng ngoại đã làm cho chúng trở nên quan trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học.

Phân tích hợp chất hữu cơ và vô hữu cơ

Phổ hồng ngoại giúp phát hiện các nhóm chức năng trong các polymer nhân tạo, thuốc, hóa chất nông nghiệp và các loại khác. Nó cũng tìm thấy rung kim loại-liên kết trong các thiết lập vô cơ để kiểm tra cấu trúc. Quang phổ là một kỹ thuật phân tích cụ thể được sử dụng trong việc xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ.

Theo dõi thời gian thực trong các quy trình công nghiệp

Trong các nhà máy, các công cụ IR phù hợp với các thiết lập Công nghệ phân tích quy trình (PAT) để kiểm tra chất lượng. Các công ty dầu sử dụng quang phổ IR và quang phổ Raman để kiểm soát chất lượng sản phẩm trực tuyến. Cảm biến FTIR nội tuyến cho phép kiểm tra trang điểm thời gian thực trong khi làm.

Điều tra môi trường và pháp y

Phổ đo hồng ngoại hỗ trợ rất nhiều trong an toàn môi trường và công việc pháp y. Phổ đo hồng ngoại đã được sử dụng trong một số lĩnh vực khoa học pháp y. Nó phát hiện các chất ô nhiễm trong không khí, nước hoặc đất. Nó cũng kiểm tra bằng chứng dấu vết như sợi, chất dính hoặc mực với các công cụ lấy mẫu nhỏ.

PERSEE: Một nhà sản xuất đáng tin cậy của máy quang phổ hồng ngoại

Đối với tiến bộ khoa học, các công cụ vững chắc là chìa khóa. PERSEE đã trở thành một tên hàng đầu trên toàn thế giới trong việc sản xuất các thiết bị phân tích tiên tiến.

Tổng quan về chuyên môn công nghệ của PERSEE

Persee là một cái tươi công ty công nghệ cao bắt đầu vào năm 1991. Nó pha trộn R & amp; D, sản xuất và bán hàng theo các quy tắc chất lượng chặt chẽ như chứng nhận ISO9001 và CE. Hơn 30% nhân viên của mình làm việc trong R&D D. Vì vậy, PERSEE mang lại những câu trả lời mới trong các lĩnh vực như giáo dục, nghiên cứu thuốc, nông nghiệp, kiểm tra hóa chất dầu và theo dõi môi trường.

Các sản phẩm chính trong danh mục đầu tư quang phổ hồng ngoại

Tính năng và lợi ích của dòng FTIR8000

FTIR8000 các công cụ loạt cung cấp độ phân giải mạnh mẽ trên một phạm vi phổ rộng. Các đơn vị máy tính để bàn này phù hợp với công việc phòng thí nghiệm hàng ngày nơi cần kiểm tra phân tử chính xác.

Điểm nổi bật của hệ thống FTIR di động M7

M7 tứ cực đơn GC-MS là máy quang phổ khối lượng hiệu suất cao thế hệ mới được thiết kế bởi Persee, người duy nhất nắm quyền sở hữu trí tuệ. Sự xây dựng nhỏ của nó duy trì sức mạnh phân tích mạnh mẽ. Điều này làm cho nó tốt cho công việc thực địa và nghiên cứu nghiêm ngặt. M7 MS có thể được sử dụng rộng rãi trong an toàn thực phẩm, bảo vệ môi trường, công nghiệp hóa chất vật liệu, khoa học cuộc sống, nghiên cứu y học, điều tra hình sự và nhiều lĩnh vực khác. Nó có các bộ phận đặc biệt như các nguồn EI sợi kép và máy bơm phân tử turbo hiệu quả cao từ Đức ’ s Pfeiffer chân không cho công việc vững chắc.

Vai trò của máy quang phổ hồng ngoại trong phân tích phân tử

Máy quang phổ hồng ngoại vẫn là công cụ cần thiết cho các nhà khoa học muốn hiểu sâu về phân tử. Thông qua các bộ phận quang học thông minh như máy can thiệp và máy dò sắc nét như tinh thể MCT hoặc DTGS. Thêm vào đó, các cách lấy mẫu đa dạng bao gồm ATR và DRIFTS. Các công cụ IR hiện đại cho phép phát hiện chất lượng đầy đủ và kiểm tra định lượng mạnh mẽ. Công nghệ FTIR tăng độ phân giải và niềm tin trong các thiết lập khó khăn.

Câu hỏi thường gặp

Q1. Sự khác biệt giữa quang phổ IR phân tán và FTIR là gì?

A1: Dispersive IR sử dụng máy monochromator để quét các bước sóng riêng lẻ theo trình tự, trong khi FTIR thu thập tất cả các bước sóng cùng một lúc bằng cách sử dụng máy can thiệp. FTIR cung cấp thu thập dữ liệu nhanh hơn, tỷ lệ tín hiệu-tiếng ồn cao hơn và độ phân giải phổ tốt hơn.

Q2. Máy phổ hồng ngoại có thể được sử dụng cho phân tích định lượng không?

A2: Vâng. Sử dụng các mô hình hiệu chuẩn dựa trên định luật Beer-Lambert hoặc các phương pháp đa biến như hồi quy PLS, máy quang phổ hồng ngoại có thể định lượng chính xác nồng độ của các hợp chất cụ thể trong hỗn hợp.

Q3. Làm thế nào để lấy mẫu ATR cải thiện khả năng sử dụng trong quang phổ hồng ngoại?

A3: ATR đơn giản hóa việc chuẩn bị mẫu bằng cách cho phép đo trực tiếp mà không cần pha loãng hoặc hình thành viên. Nó đặc biệt hữu ích cho chất rắn hoặc chất lỏng nhớt do độ sâu thâm nhập tối thiểu của nó vào bề mặt mẫu.