Спектроскоп FTIR, также известный как инфракрасный спектрометр с преобразованием Фурье, представляет собой усовершенствованный аналитический инструмент, основанный на принципе интерференции и использующий математическое преобразование Фурье для преобразования исходного сигнала интерферометрии в инфракрасный спектр. Он широко используется в таких областях, как химия, материаловедение, биомедицина, экологический мониторинг, пищевая промышленность и фармацевтика, и является важным инструментом для анализа структуры веществ и идентификации компонентов.
Спектроскоп FTIR, также известный как инфракрасный спектрометр с преобразованием Фурье, представляет собой усовершенствованный аналитический инструмент, основанный на принципе интерференции и использующий математическое преобразование Фурье для преобразования исходного сигнала интерферометрии в инфракрасный спектр. Он широко используется в таких областях, как химия, материаловедение, биомедицина, экологический мониторинг, пищевая промышленность и фармацевтика, и является важным инструментом для анализа структуры веществ и идентификации компонентов.
Основным принципом FTIR является интерферометр Майкельсона. Внутри прибора находится пучок, фиксированное зеркало и подвижное зеркало. Когда свет, излучаемый инфракрасным источником света, попадает на лучевой делитель, луч делится на два пути: один - на стационарное зеркало, а другой - на движущееся зеркало. Два луча света вновь сливаются после отражения, создавая интерферометрические явления и формируя сигналы интерферометрии (т.е. интерферометрические диаграммы), которые изменяются с положением движущегося зеркала. Сигнал содержит информацию обо всех инфракрасных частотах. Когда образец помещается в оптический путь, его молекулы поглощают инфракрасный свет на определенной длине волны, оставляя информацию о характеристиках на интерферометрической карте. Компьютер преобразует сложную интерферометрическую диаграмму временной области в инфракрасный спектр поглощения частотного диапазона с помощью преобразования Фурье, то есть спектр, в котором наша общая скорость пропускания или поглощения изменяется с волновым числом (cm ⁻1).
По сравнению с традиционными дисперсионными инфракрасными спектрометрами FTIR имеет ряд значительных преимуществ. Во - первых, высокое соотношение сигнала и шума (преимущество Fellgett), поскольку оно одновременно собирает информацию на всех частотах, высокая эффективность измерений и значительное увеличение отношения сигнала и шума. Во - вторых, высокое разрешение и широкий спектральный диапазон, которые могут точно различать соседние пики поглощения, подходят для анализа сложных смесей. В - третьих, высокая точность волновых чисел (преимущество Connes) благодаря точному управлению лазерным интерферометром, хорошая повторяемость волновых чисел, чтобы облегчить сравнение баз данных. Кроме того, FTIR быстро реагирует и подходит для мониторинга и динамических исследований в реальном времени.
FTIR может быть оснащен несколькими приложениями для отбора проб, адаптированными к различным типам образцов. К числу распространенных относятся:
Метод пропускания: применяется к твердым образцам жидкостей, пленок или таблеток КБР;
Полное отражение затухания (ATR): без сложной предварительной обработки можно непосредственно протестировать твердое тело, гель или вязкую жидкость, которая в настоящее время широко используется для отбора проб;
Диффузное отражение (DRIFT): для образцов порошка или грубой поверхности;
Газовый бассейн: используется для анализа состава газа.
В области применения FTIR может использоваться для идентификации функциональных групп, анализа молекулярной структуры, анализа неизвестных компонентов, мониторинга процессов реакции, исследований старения материалов и т. Д. Например, в исследованиях полимеров тип полимера можно определить по характеристическому пику; В фармацевтической области, аутентификация и контроль качества для сырьевых лекарств; В науках об окружающей среде обнаружение атмосферных загрязнителей или органических веществ в водоемах.
Короче говоря, спектрометр FTIR благодаря своей высокой чувствительности, высокому разрешению, быстрому анализу и универсальности стал незаменимым аналитическим оборудованием для современных лабораторий. С технологическим прогрессом развитие миниатюризации, интеллектуальных и комбинированных технологий (например, в сочетании с тепловым анализом или газовой хроматографией) еще больше расширит перспективы их применения.