紅外分析儀的培訓(xùn)教程

1、紅外分析儀的原理,近紅外區(qū)光譜：0.78-2.5um。 中紅外區(qū)光譜：2.5-40um。 遠(yuǎn)紅外區(qū)光譜：40-1000um。 在分子中，根據(jù)量子力學(xué)理論，分子中存在電子能級(jí)和分子內(nèi)原子間的震動(dòng)和整個(gè)分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。當(dāng)電子能級(jí)和震動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)發(fā)生躍遷時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生分子吸收光譜或分子發(fā)射光譜，表現(xiàn)為帶狀光譜。如果分子的能級(jí)由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生吸收光譜：反之產(chǎn)生發(fā)射光譜,分子震動(dòng),分子是由原子組成的,氫和氧原子,水分子,分子震動(dòng),伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng),對(duì)稱振動(dòng) H-O-H,不對(duì)稱H-O-H,彎曲振動(dòng) H-O-H,紅外分析儀的原理,電子能級(jí)躍遷吸收光譜位于紫外和可見光波段，（200-780）nm.1-2

2、0eV 分子內(nèi)原子間的震動(dòng)能級(jí)發(fā)生躍遷時(shí)吸收光譜位于近紅外和中紅外波段（780nm-25um）。0.05-1eV.紅外吸收光譜也稱為分子震動(dòng)光譜。 整個(gè)分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)發(fā)生躍遷時(shí)，吸收光譜位于遠(yuǎn)紅外和微波波段（25-10000）um。0.001-0.05eV,電磁波頻譜,光譜區(qū)域,波數(shù) (cm-1,電子激發(fā),電子躍遷,分子躍遷,分子轉(zhuǎn)動(dòng),106,105,103,102,104,107,10,1,X-射線,紫外線,紅外線,微波,14,285,4,000,400,100,近紅外,中紅外,遠(yuǎn)紅外,Absorbance,弱,強(qiáng),紅外分析儀的原理,分子不同能級(jí)間的躍遷，產(chǎn)生不同的分子吸收或發(fā)射光譜。震動(dòng)能級(jí)

3、躍遷所產(chǎn)生的電磁波譜處于中紅外光譜區(qū)。 當(dāng)特定的波長的紅外光與分子相遇時(shí)，如果光與分子不發(fā)生相互作用，則光隨即通過該物質(zhì)，不產(chǎn)生吸收光譜,N2,Symmetrical Homonuclear Molecule,dm/dx = 0 No IR Absorption Transparent,l = 2 - 25 m,紅外分析儀的原理,如果光與分子以特定的方式發(fā)生相互作用，則物質(zhì)吸收該波長的光。產(chǎn)生吸收光譜。這時(shí)我們稱之為紅外活性,紅外分析儀的原理,CO,紅外分析儀的原理,不同的氣體分子有不同的紅外光吸收特征波長，例如在214.5m范圍內(nèi)，SO2的吸收峰在4.0m及7.35m,而CO2的吸收峰在2.

4、78m.4.28m.14.3m等。 。 各種極性分子的氣體如SO2.CO2.H2O氣等，對(duì)紅外光都具有吸收作用，而雙原子分子氣體如H2.O2.N2等則沒有吸收作用。 氣體分子對(duì)紅外光有選擇性地吸收和比爾定律是紅外氣體分析的基礎(chǔ),幾種氣體分子的特征吸收波長,分子式 吸收峰波長UM CO 2.37 4.65 CO2 2.7 4.26 14.5 C2H2 2.5 3.1 7.5-7.75 CH4 3.3 7.65 C2H4 3.45 5.3 7 10.5 NH3 10.4 NO 5.2 SO2 7.3 H2O 2.0 2.8,紅外分析儀的原理,郎伯比爾定律：I=I0e-cL I0紅外線入射光強(qiáng)度。

5、I紅外線透射光強(qiáng)度。 氣體常數(shù) 。 c氣體濃度。 L氣室長度,紅外分析儀的分類,按紅外光譜的特性分類： 1， 分光型紅外分析（色散型）。優(yōu)點(diǎn)：選擇性好，靈敏度較高。缺點(diǎn)：分光后，光束能量?。╨imas11,multiwave)。 2， 非分光型紅外分析儀（非色散型）。靈敏度更高，信/噪比高，穩(wěn)定性好。缺點(diǎn)：吸收峰有重疊。(Uras14,Uras26). 按檢測器分類： 1，薄膜電容檢測器。 2，微流量檢測器。 3，半導(dǎo)體檢測器,紅外分析儀的分類,按光學(xué)系統(tǒng)分： 單光路：Multiwave ,Limas11. 雙光路：uras14.uras26,傳統(tǒng)的國廠紅外儀,傳統(tǒng)的國廠紅外儀,紅外分析儀的組

6、成,調(diào)制單元。 光源。 切光片。 切光馬達(dá)。 氣室。 標(biāo)定池。 檢測器。 加熱器。 壓力傳感器。 Power module IR Module board. Sensor CPU Syscon board,EL6010 系列紅外分析儀,Uras 14 Diagram,Sensor electronic - board,RS 232,Internal Bus,Software e.g. 1.3.2,Detector specific dates EEPROM,Sensor CPU - board,60C,Sensor,Temp. Fuse,Heater,光 源,紅外光源： 按類型分類，單光源（ABB和SIEMENS)和雙光源. 按發(fā)光體分類，陶瓷光源（ABB)，合金絲光源。激光光源（成本高，壽命短）。 ABB光源是陶瓷光源，拋物面反射體，壽命長，密封隔爆。 為增加壽命，內(nèi)部填充特殊氣體,檢測器,位置：位于氣室的末端。根據(jù)應(yīng)用，可以安裝1-4個(gè)檢測器，每一光路最多可以安裝兩個(gè)檢測器。 結(jié)構(gòu)：薄膜電容檢測器：又稱薄膜微音器，由金屬薄膜動(dòng)極和定極組成電容器，當(dāng)接收氣室的壓力受紅外輻射能的影響而變化時(shí)，推動(dòng)動(dòng)偏相對(duì)于定片移動(dòng)，把被測組分的變化轉(zhuǎn)化為電容量的變化。ABB檢測器有兩個(gè)氣室，內(nèi)部填充被測氣體，氣室是串聯(lián)性的，它有