红外(IR)吸收(或固体反射)是一种可以成功使用的技术,用于对过程的连续化学分析。电磁谱的IR区域通常被认为覆盖0.8至1000μm的波长。这些限制以频率术语(CM-1,波数或每厘米的波数)表示为12,500cm-1至10cm-1。
过程分析仪最常用的红外光谱区域分为两部分:近红外(12500到4000厘米-1)和中红外(4000到650厘米-1)。除了一个小的重叠区域,在近红外中需要的源和探测器将不能在中红外中工作,反之亦然。大多数实验室红外分光光度计的工作形式为4000厘米-1至650厘米- 200厘米-1,
红外辐射通过激发分子振动和旋转,与所有分子相互作用[除了同核硅质氧(O 2),氮(N 2),氢气(H2),氯(Cl2)等]。IR波的振荡电场与分子的电偶极相互作用,当IR频率与分子的固有频率匹配时,一些IR电力被吸收。波长或频率的模式吸收识别样品中的分子。特别是频率的吸收强度是它们浓度的量度。分析实验室IR主要涉及鉴定或定性分析,而过程IR涉及定量分析。
红外分析基础:
特定的一组原子倾向于以相同的时间频率吸收,如果分子,剩余的影响很小。这些组频率在识别来自IR光谱的分子方面有很大的帮助。另一方面,类似的分子,例如一系列同源烃,具有非常相似的红外光谱。因此,当样品的组分分子具有显着不同的原子分组时,红外分析是最直接的。通过另一种技术(例如气相色谱)更好地分析脂族烃的混合物。提供分子之间最佳辨别的光谱部分在7到15μm之间,所谓的手指打印区域。
定量分析的起点是比尔-朗伯定律,它与样品的浓度和路径长度有关。
a = abc = log10 i0 / i
在哪里:
一个=吸光度
i = IR电力达到梁路径中的样本的检测器
I0 = IR电源到达探测器,光束路径中没有样品
a=纯感兴趣组分在分析波长的吸收系数;单位取决于b和c的选择
B =样品路径长度
c=样品组分浓度
法律规定,浓度与给定波长和路径长度的吸光度和指定的温度和压力成正比。
可以使用已知的样本来组建与C的校准图,并用于分析未知的样本。啤酒兰伯特法律也有助于选择最佳样品路径长度以进行准确分析。
法律规定,浓度与给定波长和路径长度的吸光度和指定的温度和压力成正比。
单光束双波长配置: