不同水质水红外吸收物性研究.docVIP

摘要： 1 1、绪论 2 1.1选题的背景及意义 2 1.2红外光谱 3 1.3红外光谱的分析 3 2、红外光谱仪 4 2.1红外光谱仪的基本原理 4 2.2傅里叶红外光谱仪 4 2.3傅里叶红外光谱仪的特点 5 2.4傅里叶红外光谱仪的应用 6 3、 实验部分 7 3.1实验样品 7 3.2实验设备及测试条件 8 3.3实验步骤 8 4、结果与讨论 9 4.1六种样品的红外光谱特征 9 4.2六种水的红外光谱差异 11 结论 12 参考文献 13 致谢 14 不同水质水的红外吸收物性的研究 摘要：红外光谱(Infrared Spectroscopy, IR) 的研究开始于20世纪初期，自1940年商品红外光谱仪问世以来，红外光谱在有机化学研究中得到广泛的应用。本次实验采用傅里叶红外光谱仪。傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectrometer，简写为FTIR Spectrometer）,简称为傅里叶红外光谱仪。傅立叶红外光谱可以对样品进行定性和定量分析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。本次实验采用6种不同水质的水进行实验。分别采用了超纯水、自来水、纯净水、天然水、黄河水、矿物质水。 关键词：红外光谱、傅里叶红外光谱仪、水质、水。 Abstract ： 绪论 1.1选题的背景及意义 20世纪60年代，随着Norris等人所做的大量工作，提出物质的含量与近红外区内多个不同的波长点吸收峰呈线性关系的理论，并利用近红外漫反射技术测定了农产品中的水分、蛋白、脂肪等成分，才使得近红外光谱技术一度在农副产品分析中得到广泛应用。60年代中后期，随着各种新的分析技术的出现，加之经典近红外光谱分析技术暴露出的灵敏度低、抗干扰性差的弱点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用，此后，近红外光谱再次进进了一个沉默的时期。 70年代产生的化学计量学学科的重要组成部分-多元校正技术在光谱分析中的成功应用，促进了近红外光谱技术的推广。到80年代后期，随着计算机技术的迅速发展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展，通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独占的特点，使人们重新熟悉了近红外光谱的价值，近红外光谱在各领域中的应用研究陆续展开。进入90年代，近红外光谱在产业领域中的应用全面展开，有关近红外光谱的研究及应用文献几乎呈指数增长，成为发展最快、最引人注目的一门独立的分析技术。由于近红外光在常规光纤中具有良好的传输特性，使近红外光谱在在线分析领域也得到了很好的应用，并取得良好的社会效益和经济效益，从此近红外光谱技术进入一个快速发展的新时期。 本次实验对我们日常生活中的水进行研究，分别选取了不同品牌的饮用水、黄河水以及超纯水。实验的目的旨在对不同水质的水的谱图进行对照与比较。 1.2红外光谱 红外光谱又称为分子振动-转动光谱，它是一种分子吸收光谱。红外光谱与紫外可见光偶、质谱、核磁共振谱共称为“四大波谱”。通常将红外光谱分为三个区域：近红外区(0.75-2.5μm)、中红外区(2.5-25μm)和远红外区(25-300μm)。一般说来，近红外光谱是由分子的倍频、合频产生的；中红外光谱属于分子的基频振动光谱；元红外光谱则属于分子的转动光谱和某些基团的振动光谱。 红外光光谱区的划分 区域 波长（μm）（cm-1）0.75-2.5 13158-4000 OH、NH及CH键的倍频吸收 中红外区 2.5-25 4000-400 分子振动，伴随转动 远红外区 25-300 400-10 分子转动，晶格振动等 由于绝大多数有机物和无机物的基频吸收带都出现在中红外区，因此中 红外区是研究和应用最多的区域，积累的资料也最多，仪器技术最为成熟。通常所说的红外光谱即指中红外光谱。近红外光是一种介于可见光(VIS)和中红外光(IR)之间的电磁波，美国材料检测协会(ASTM)，将其定义为波长0.75-2.5μm的光谱区。利用近红外光谱的优点有：1.简单方便有不同的测样器件可直接测定液体、固体、半固体和胶状体等样品，检测本钱低。2.分析速度快一般样品可在一分钟内完成。3.适用于近红外分析的光导纤维易得到，故易实现在线分析及监测，极适合于生产过程和恶劣环境下的样品分析。4.不损伤样品可称为无损检测。5.分辨率高可同时对样品多个组分进行定性和定量分析等。所以目前近红外技术在食品产业等领域应用较广泛。 当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级，分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的