红外透射的基本原理和应用

红外透射的基本原理和应用

透射是红外光谱最早使用的测试方法，也是目前常用的测试方法。绝大部分的固体、液体以及气体都可以采用透射的方式来测量。常用的有固体压片、液体涂膜、液体池和气体池，测试常常需要依赖于相关附件进行测试。

当红外光束照射到样品表面时，入射光束会以多种方式与样品发生相互作用。如图 1 所示，一是光在样品表面发生镜反射且不穿过样品，称之为反射光；二是光进入样品颗粒内部，被样品吸收；三是光在穿过样品时被样品改变传播方向，发生散射；四是光照射到样品上激发样品产生荧光；五是光不与样品发生相互作用，直接透过样品。

                                               图一

在使用透射附件时，我们除了测试透过光谱外，还常常会测试吸收光谱，其纵坐标为吸收度 A，吸收度满足朗博-比尔定律 A=Kbc, K 为摩尔吸光系数,它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关; b 为吸收层厚度；c 为吸光物质的浓度。透过率和吸收度的关系为 A=-lgT=-lg(I/I₀) 。

 常见的透射附件

常见的透射附件

1. 常规透射附件 

该附件常用于固体粉末测试，一般将样品和溴化钾粉末一起研磨，然后用压片机将样品压成透明的固体片，然后进行测试。采用透射附件测试需要用到压片机和模具、研钵、烘干的溴化钾，还需要采用合适浓度的样品并且要求压片透明，制样所需的时间长，因此现在常规的测试往往采用 ATR 附件进行测试。

2.液体透射附件。

液体样品的透射测试一般采用液体涂膜或者使用液体池进行测试，对于不同的液体样品，需要选择不同类型的液体池。

3.气体透射附件。

对于气体样品，需要用到气体池进行测试。根据气体的浓度，需要用到不同光程的气体池，荧飒光学可根据用户的实际需求，设计各种光程、各种体积、各种材质、各种窗片、可精确控温的气体池。

透射光谱的测量及注意事项

对于固体粉末样品，在压片时需要注意溴化钾使用前需要干燥，样品和溴化钾研磨要均匀，压片需要均匀透明，否则难以得到较好的光谱图。测量绝对透过光谱时需要使用平行光，且注意保证样品与光路垂直。

对于液体样品，需要选择合适光程的液体池，在使用完液体池后一定要清洗干净液体池，再进行下一次测量，特别是做定量分析时需要额外注意，避免样品残留造成的结果错误。

对于气体样品，它同样需要选择合适光程的气体池，在使用时需要注意气体池的密封性，避免气体泄漏。对于一些特殊气体如氟化氢的测量需要选用特殊材质的气体池避免氟化氢对气体池的腐蚀。

    在实际使用过程中我们常常会在光谱中发现水和二氧化碳的波动，这往往是由环境中的水和二氧化碳的波动引起的，一般采用氮气吹扫的方式来减少水和二氧化碳的干扰，但是并不能完全解决这个问题。

透射光谱的测量及注意事项

对于固体粉末样品，在压片时需要注意溴化钾使用前需要干燥，样品和溴化钾研磨要均匀，压片需要均匀透明，否则难以得到较好的光谱图。测量绝对透过光谱时需要使用平行光，且注意保证样品与光路垂直。

对于液体样品，需要选择合适光程的液体池，在使用完液体池后一定要清洗干净液体池，再进行下一次测量，特别是做定量分析时需要额外注意，避免样品残留造成的结果错误。

对于气体样品，它同样需要选择合适光程的气体池，在使用时需要注意气体池的密封性，避免气体泄漏。对于一些特殊气体如氟化氢的测量需要选用特殊材质的气体池避免氟化氢对气体池的腐蚀。

   在实际使用过程中我们常常会在光谱中发现水和二氧化碳的波动，这往往是由环境中的水和二氧化碳的波动引起的，一般采用氮气吹扫的方式来减少水和二氧化碳的干扰，但是并不能完全解决这个问题。

透射光谱的应用

1.透过率测试。

如汽车玻璃、眼镜、太阳镜、防晒保护膜、手机电视显示屏、塑料包装等相关材料的透过率测定。

2.油品分析。

对汽柴油、润滑油中水、抗磨组分、氧化值、硝化值、磺化值以及烟炱等物种的监测，判断油品质量好坏。

3.气体分析。

焚烧厂、钢铁厂以及大气环境中的一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫等相关气体监测。

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