有机及无机成份定性定量—红外光谱法检测

有机及无机成份定性定量—红外光谱法检测概述

红外光谱法（Infrared Spectroscopy, IR）是一种基于物质分子对红外光吸收特性进行分析的检测技术，广泛应用于有机及无机成分的定性与定量分析。其核心原理是分子中化学键的振动和转动能级跃迁会吸收特定波长的红外光，形成独特的“指纹”光谱。通过解析这些光谱特征，可以快速识别物质种类、官能团结构，并确定其含量。近年来，随着傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术的普及，该方法在材料科学、环境监测、医药研发等领域展现出高灵敏度、非破坏性及快速分析等显著优势。

检测项目

红外光谱法主要适用于以下两类检测：
1. 有机化合物检测：包括聚合物、药物活性成分、油脂、蛋白质、碳水化合物等，重点关注官能团（如C=O、O-H、N-H等）的定性分析及含量测定。
2. 无机化合物检测：如金属氧化物（SiO₂、Al₂O₃）、无机盐（碳酸盐、硫酸盐）、矿物成分等，通过特征吸收峰判断晶体结构及化学键类型。

检测仪器

核心设备为傅里叶变换红外光谱仪（FTIR），其关键组件包括：
- 红外光源（如碳化硅棒或高压汞灯）
- 干涉仪（Michelson干涉仪为核心部件）
- 样品室（含透射、ATR或漫反射模块）
- 检测器（DTGS或MCT低温半导体检测器）
- 数据处理系统（配备标准谱库及分析软件）

检测方法

红外光谱法的实施需遵循标准化流程：
1. 样品制备：
- 固体样品：采用KBr压片法、石蜡油研磨法或ATR直接接触法
- 液体样品：液膜法或使用液体池
- 气体样品：专用气体池长光程检测
2. 光谱采集：设置分辨率（通常4 cm⁻¹）、扫描次数（32-64次）及波数范围（4000-400 cm⁻¹）
3. 数据分析：比对标准谱库（如NIST、Sadtler），通过特征峰位置、强度及形状进行成分鉴定；定量分析需建立校准曲线（如朗伯-比尔定律或多元校正模型）

检测标准

国内外相关标准体系包括：
- ASTM标准：如ASTM E1252（聚合物鉴定）、ASTM E168（定量分析通则）
- ISO标准：ISO 13999（塑料材料红外分析）
- 中国国标：GB/T 6040（红外光谱分析方法通则）
- 药典标准：USP <197>、ChP 0401（药物红外鉴别法）

注意事项

1. 样品需充分干燥以避免水峰干扰（~3300 cm⁻¹和1640 cm⁻¹）
2. ATR附件需定期清洁晶体表面防止交叉污染
3. 定量分析时需控制样品厚度均一性（透射法）或接触压力（ATR法）
4. 仪器需定期进行背景校正及波长校准（聚苯乙烯薄膜验证）