傅里葉紅外分析是一種廣泛運用于化學(xué)、生物、環(huán)境、材料科學(xué)等領(lǐng)域的譜學(xué)技術(shù)。它通過(guò)紅外光譜儀獲取材料在不同紅外光波長(cháng)下吸收特定波長(cháng)光線(xiàn)的光譜圖,從而分析樣品的成分和結構。其原理基于傅里葉變換,即將時(shí)域信號轉換為頻域信號。紅外輻射通過(guò)樣品時(shí),會(huì )被樣品吸收、透過(guò)或反射,形成吸收光譜、透過(guò)光譜和反射光譜。吸收光譜是指樣品選擇性吸收特定紅外波長(cháng)的光線(xiàn),透過(guò)光譜是指樣品對紅外光的透明度,反射光譜是指樣品對紅外光的反射率。紅外光譜儀獲得的數據是儀器檢測到的吸收光譜。
紅外分析的優(yōu)點(diǎn)在于能夠無(wú)需樣品的破壞,進(jìn)行非接觸式的測試,同時(shí)無(wú)需使用有害試劑,具有快速、精確、可靠、高效、無(wú)污染等特點(diǎn)。因此,在許多領(lǐng)域中得到了廣泛的應用。
以化學(xué)領(lǐng)域為例,傅里葉紅外分析可以用于定性和定量分析有機物和無(wú)機物。在有機物方面,它可以檢測化學(xué)鍵類(lèi)型、分子結構、官能團等,同時(shí)還可通過(guò)庫侖法則對樣品的剩余污染物進(jìn)行定量分析。在無(wú)機物方面,可以檢測晶體物質(zhì)、金屬及其化合物、氧化物、硫酸鹽等,分析無(wú)機物的結構、組成和形態(tài)。
在生物領(lǐng)域中,傅里葉紅外分析可以用于藥物研究、蛋白質(zhì)分析和細胞分析等。在藥物研究方面,它可以檢測藥物的純度、成分、特征峰等,以便于確定其質(zhì)量和結構。在蛋白質(zhì)研究方面,可以利用技術(shù)對蛋白質(zhì)的二級結構進(jìn)行表征和分析,探索蛋白質(zhì)構象的變化,評估蛋白質(zhì)的穩定性和構象的影響。在細胞分析方面,可以利用技術(shù)研究細胞生長(cháng)、分化以及自發(fā)性變化等。
在環(huán)境領(lǐng)域中,紅外分析可以用于分析和檢測水、大氣、土壤等環(huán)境樣品中的有機物和無(wú)機物。比如,在大氣污染監測方面,紅外分析可以檢測有害氣體的含量和種類(lèi),確定霾核的組成,研究空氣污染程度對人體健康的影響。在水體質(zhì)量監測方面,紅外分析可以檢測水中的有機物和礦物質(zhì)含量,分析水中添加的污染物,并評估水體污染的嚴重程度。
在材料科學(xué)領(lǐng)域中,紅外分析可用于分析各種材料,如高分子材料、金屬材料、陶瓷材料等??梢杂眉t外分析技術(shù)來(lái)研究材料的結構、組成和形態(tài),如鹽酸聚氯乙烯、聚酰亞胺等,同時(shí)也可以用來(lái)檢測材料的缺陷和純度等。
總之,傅里葉紅外分析是一種強有力的分析工具,廣泛應用于化學(xué)、生物、環(huán)境、材料科學(xué)等領(lǐng)域中。它具有快速、精確、可靠、高效、無(wú)污染等特點(diǎn),并且可以進(jìn)行非接觸式的測試,因此在不斷發(fā)展壯大的科學(xué)領(lǐng)域中扮演著(zhù)重要的角色。