红外光谱检测:揭示物质奥秘的科学利器

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红外光谱检测:揭示物质奥秘的科学利器

概括

红外光谱(Infrared Spectroscopy)是一种通过测量物质吸收红外光的特定波长来分析其分子结构和化学组成的科学方法。它广泛应用于化学、环境监测、制药、食品安全等领域。红外光谱能够提供精准的分子指纹信息,帮助科学家揭示物质的内在特性和变化规律。其独特的检测方式不仅高效、无损,还能在复杂环境中对样品进行快速筛查,因此已成为现代实验室中不可或缺的分析工具。

检测样品

红外光谱检测的样品范围非常广泛,可以是固体、液体或气体。常见的样品包括化学反应物、药物、塑料、食品、空气、水质等。在实际应用中,红外光谱可以通过对样品的制备进行适当调整,以确保检测结果的准确性和代表性。比如,液体样品通常需要通过溶剂稀释,而固体样品可能需要磨成粉末或压片。合适的样品准备是获得有效检测数据的关键。

检测项目

在红外光谱检测中,常见的检测项目包括分子振动、键合模式、化学成分的定性分析和定量分析。具体的检测内容主要取决于研究目标和样品的类型。对于有机化合物,红外光谱能够精确识别其官能团,如羟基(-OH)、氨基(-NH2)、羧基(-COOH)等的特征吸收峰。在药物检测中,红外光谱能够帮助识别药物的纯度和杂质含量,而在食品安全领域,它能检测出有害物质如农药残留和添加剂。

检测仪器

红外光谱检测仪器主要包括红外光谱仪、光源、检测器以及样品室等组成部分。常见的红外光谱仪包括傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和双光束红外光谱仪。傅里叶变换红外光谱仪以其高精度和高分辨率被广泛使用,能够提供快速且高质量的光谱数据。仪器中的光源通常使用氘灯或钨灯,检测器则根据不同仪器的设计可能采用热电偶探测器或光电二极管探测器。通过对样品的红外光吸收特性进行精确测量,红外光谱仪能够生成清晰的谱图,为分析提供基础。

检测方法

红外光谱检测的基本原理是物质分子在红外光照射下发生振动吸收,吸收的红外光在谱图中形成特定的吸收峰。常见的检测方法包括透射法、反射法和衍射法。透射法适用于液体和透明固体样品,通过样品层传输的光量来分析物质的成分;反射法适用于不透明或表面粗糙的固体样品,红外光通过反射探测样品表面特征;衍射法则应用于分析复杂材料的结构。不同的检测方法和样品准备方式相结合,可以帮助研究人员获得更全面的分析结果。

检测标准(部分)

《 NY/T 4427-2023 饲料近红外光谱测定应用指南 》标准简介

  • 标准名称:饲料近红外光谱测定应用指南
  • 标准号:NY/T 4427-2023
    中国标准分类号:B46
  • 发布日期:2023-12-22
    国际标准分类号:65.120
  • 实施日期:2024-05-01
    技术归口:全国饲料工业标准化技术委员会
  • 代替标准:
    主管部门:农业农村部
  • 标准分类:农业饲料农、林、牧、渔业NY 农业
  • 内容简介:

    行业标准《饲料近红外光谱测定应用指南》,主管部门为农业农村部。本文件提供了饲料成分如水分、粗脂肪、粗蛋白质、淀粉、粗纤维含量以及消化率等技术参数的近红外光谱测定应用指南。本文件适用于饲料的近红外光谱测定。

《 GB/T 44450-2024 光学和光子学 光学材料和元件 0.78 μm~25 μm红外光谱用光学材料特性 》标准简介

  • 标准名称:光学和光子学 光学材料和元件 0.78 μm~25 μm红外光谱用光学材料特性
  • 标准号:GB/T 44450-2024
    中国标准分类号:N30
  • 发布日期:2024-09-29
    国际标准分类号:17.180
  • 实施日期:2025-01-01
    技术归口:全国光学和光子学标准化技术委员会
  • 代替标准:
    主管部门:中国机械工业联合会
  • 标准分类:计量学和测量、物理现象光学和光学测量
  • 内容简介:

    国家标准《光学和光子学 光学材料和元件 0.78 μm~25 μm红外光谱用光学材料特性》由TC103(全国光学和光子学标准化技术委员会)归口,TC103SC5(全国光学和光子学标准化技术委员会光学材料和元件分会)执行,主管部门为中国机械工业联合会。

    本文件规定了在0.78μm~25μm红外光谱范围内使用的光学材料的命名、特性以及表征该类材料的性能参数,描述了这些性能参数相应的测试方法。本文件适用于无源光学元件所用红外材料的表征与测试。也能用于其他光谱波段(如微波、可见光或紫外波段)的表征与测试。

《 T/CIS 17006-2022 傅立叶变换近红外光谱仪通用技术规范 》标准简介

  • 标准名称:傅立叶变换近红外光谱仪通用技术规范
  • 标准号:T/CIS 17006-2022
    中国标准分类号:N53/M731
  • 发布日期:2022-12-01
    国际标准分类号:17.180.30
  • 实施日期:2023-01-01
    团体名称:中国仪器仪表学会
  • 标准分类:计量学和测量、物理现象M 科学研究和技术服务业
  • 内容简介:

    本文件规定了傅立叶变换近红外光谱仪正常工作条件、功能、技术指标、安全等的要求和试验方法

    本文件适用于测量谱段在12500cm-1~4000cm-1(800nm~2500nm)内的傅立叶变换近红外光谱仪(以下简称“仪器”)

    前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14要求 24.1仪器正常工作条件要求 24.2功能要求 34.3外观要求 34.4技术性能要求 34.5安全要求 44.6电磁兼容性 44.7环境适应性 44.8运输、运输贮存 55试验方法 55.1试验条件 55.2功能检查 55.3外观检查 55.4技术性能试验 55.5安全试验 85.6电磁兼容试验 85.7环境适应性 85.8运输、运输贮存试验 8

《 T/OTOP 1065-2024 小杂粮品质快速无损检测 近红外光谱法 》标准简介

  • 标准名称:小杂粮品质快速无损检测 近红外光谱法
  • 标准号:T/OTOP 1065-2024
    中国标准分类号:M745
  • 发布日期:2024-12-16
    国际标准分类号:17.240
  • 实施日期:2024-12-16
    团体名称:中国民族贸易促进会
  • 标准分类:计量学和测量、物理现象M 科学研究和技术服务业
  • 内容简介:

    本文件规定了小杂粮中水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪的快速无损检测-近红外光谱法。本文件适用于禾谷类和豆类小杂粮,不适用于薯类小杂粮。本文件不适用于仲裁检验。

《 T/CCASC 0036-2024 次氯酸钠过碱量及有效氯测定方法 近红外光谱法 》标准简介

  • 标准名称:次氯酸钠过碱量及有效氯测定方法 近红外光谱法
  • 标准号:T/CCASC 0036-2024
    中国标准分类号:G04/C261
  • 发布日期:2024-08-15
    国际标准分类号:71.040.01
  • 实施日期:2024-10-15
    团体名称:中国氯碱工业协会
  • 标准分类:化工技术C 制造业
  • 内容简介:

    1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4原理 5仪器设备 6样品 7测定步骤 8检测结果

《 T/CSTM 00911-2024 饮用水中微塑料的测试 傅里叶变换显微红外光谱法 》标准简介

  • 标准名称:饮用水中微塑料的测试 傅里叶变换显微红外光谱法
  • 标准号:T/CSTM 00911-2024
    中国标准分类号:C51/M731
  • 发布日期:2024-08-30
    国际标准分类号:13.060.99
  • 实施日期:2024-11-30
    团体名称:中关村材料试验技术联盟
  • 标准分类:环保、保健和安全M 科学研究和技术服务业
  • 内容简介:

    本文件描述了采用傅里叶变换显微红外光谱法测试饮用水中微塑料的方法

    本文件适用于生活饮用水及包装饮用水中尺寸大于20μm的微塑料的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测试

    其他水质中微塑料的测试可参考本方法

    本文件描述了采用傅里叶变换显微红外光谱法测试饮用水中微塑料的方法。本文件适用于生活饮用水及包装饮用水中尺寸大于20μm的微塑料的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测试。其他水质中微塑料的测试可参考本方法。

《 T/CSTM 00887-2024 海产品中微塑料测试 傅立叶变换显微红外光谱法 》标准简介

  • 标准名称:海产品中微塑料测试 傅立叶变换显微红外光谱法
  • 标准号:T/CSTM 00887-2024
    中国标准分类号:Z51/M731
  • 发布日期:2024-08-30
    国际标准分类号:13.020.40
  • 实施日期:2024-11-30
    团体名称:中关村材料试验技术联盟
  • 标准分类:环保、保健和安全M 科学研究和技术服务业
  • 内容简介:

    本文件描述了傅里叶变换显微红外光谱法测试海产品中微塑料的方法

    本文件适用于海产品中尺寸范围在50μm-5mm之间的微塑料的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测试

    本文件描述了傅里叶变换显微红外光谱法测试海产品中微塑料的方法。本文件适用于海产品中尺寸范围在50μm-5mm之间的微塑料的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测试。

《 T/CSTM 00885-2024 土壤中微塑料的测试 傅里叶变换 显微红外光谱法 》标准简介

  • 标准名称:土壤中微塑料的测试 傅里叶变换 显微红外光谱法
  • 标准号:T/CSTM 00885-2024
    中国标准分类号:Z18/M731
  • 发布日期:2024-06-21
    国际标准分类号:13.080.99
  • 实施日期:2024-09-21
    团体名称:中关村材料试验技术联盟
  • 标准分类:环保、保健和安全M 科学研究和技术服务业
  • 内容简介:

    本文件描述了傅里叶变换显微红外光谱测试土壤中微塑料方法

    本文件适用于土壤中尺寸范围在50μm~5mm之间的微塑料的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测试

    沉积物、有机肥中微塑料的测试可参考本方法

    本文件描述了傅里叶变换显微红外光谱测试土壤中微塑料方法。本文件适用于土壤中尺寸范围在50μm~5mm之间的微塑料的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测试。沉积物、有机肥中微塑料的测试可参考本方法。

《 T/CSTM 00886-2024 地下水中微塑料的测试 傅里叶变换显微红外光谱法 》标准简介

  • 标准名称:地下水中微塑料的测试 傅里叶变换显微红外光谱法
  • 标准号:T/CSTM 00886-2024
    中国标准分类号:Z16/M731
  • 发布日期:2024-06-21
    国际标准分类号:13.060.99
  • 实施日期:2024-09-21
    团体名称:中关村材料试验技术联盟
  • 标准分类:环保、保健和安全M 科学研究和技术服务业
  • 内容简介:

    本文件描述了傅里叶变换显微红外光谱法测试地下水中微塑料的方法

    本文件适用于地下水中尺寸范围在50μm~5mm之间的微塑料的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测试

    本文件描述了傅里叶变换显微红外光谱法测试地下水中微塑料的方法。本文件适用于地下水中尺寸范围在50μm~5mm之间的微塑料的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测试。

《 T/CSTM 00884-2024 污水中微塑料的测试 傅里叶变换显微红外光谱法 》标准简介

  • 标准名称:污水中微塑料的测试 傅里叶变换显微红外光谱法
  • 标准号:T/CSTM 00884-2024
    中国标准分类号:Z16/N772
  • 发布日期:2024-06-21
    国际标准分类号:13.060.99
  • 实施日期:2024-09-21
    团体名称:中关村材料试验技术联盟
  • 标准分类:环保、保健和安全N 水利、环境和公共设施管理业
  • 内容简介:

    本文件描述了傅里叶变换显微红外光谱法测试污水中微塑料的方法

    本文件适用于生活污水和工业废水中尺寸范围在50μm~5mm之间的微塑料的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测试

    其他水质中微塑料的测试可参考本方法

    本文件描述了傅里叶变换显微红外光谱法测试污水中微塑料的方法。本文件适用于生活污水和工业废水中尺寸范围在50μm~5mm之间的微塑料的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测试。其他水质中微塑料的测试可参考本方法。

《 NY/T 3105-2017 植物油料含油量测定 近红外光谱法 》标准简介

  • 标准名称:植物油料含油量测定 近红外光谱法
  • 标准号:NY/T 3105-2017
    中国标准分类号:X04
  • 发布日期:2017-09-30
    国际标准分类号:67.050
  • 实施日期:2018-01-01
    技术归口:
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:食品技术NY 农业
  • 内容简介:

《 JY/T 001-1996 傅里叶变换红外光谱方法通则 》标准简介

  • 标准名称:傅里叶变换红外光谱方法通则
  • 标准号:JY/T 001-1996
    中国标准分类号:N30
  • 发布日期:1997-01-22
    国际标准分类号:13.220
  • 实施日期:1997-04-01
    技术归口:
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:环保、保健和安全JY 教育
  • 内容简介:

    本通则规定了傅里叶变换红外光谱仪近红外、中红外、远红外波段的定性、定量分析方法。适用于各种类型的傅里叶变换红外光谱仪。

《 HB 5489-1991 航空非金属材料红外光谱.质量控制 》标准简介

  • 标准名称:航空非金属材料红外光谱.质量控制
  • 标准号:HB 5489-1991
    中国标准分类号:V13
  • 发布日期:1992-04-15
    国际标准分类号:49.025
  • 实施日期:1992-05-01
    技术归口:
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:航空器和航天器工程HB 航空
  • 内容简介:

    本标准规定了使用红外光谱法对航空非金属材料检验与质量控制必须具有的环境条件、仪器设备、质控程序、检验报告及人员要求。  本标准适用于航空用塑料与树脂、透明材料、复合材料、橡胶、胶粘剂、密封剂、涂料、油料、润滑材料、绝缘材料和纺织材料等的入厂检验、定期或超期复验、也适用于材料的工艺控制、混料鉴别和产品故障分析。

《 HB 5490-1991 航空非金属材料商品红外光谱标准谱图集 》标准简介

  • 标准名称:航空非金属材料商品红外光谱标准谱图集
  • 标准号:HB 5490-1991
    中国标准分类号:V13
  • 发布日期:1992-04-15
    国际标准分类号:49.025
  • 实施日期:1992-05-01
    技术归口:
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:航空器和航天器工程HB 航空
  • 内容简介:

    本标准规定了航空非金属材料商品红外光谱标准谱图的术语、代号、技术要求、应用方法及谱图集  本标准适用于和本谱图集相同的各有关牌号航空非金属商品材料的主要化学成分的红外光谱检验。

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结语

红外光谱检测是一种强大而精确的分析工具,它凭借其非破坏性、快速性和高灵敏度,广泛应用于各行各业。随着技术的不断进步,红外光谱的检测能力将进一步提升,为科学研究和工业应用提供更多支持。无论是在新药研发、环境保护,还是在食品安全检测等领域,红外光谱都将继续发挥着举足轻重的作用。通过深入理解和利用这一技术,我们可以更好地认识和保护我们周围的世界。

结语

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