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傅里叶红外三氟化硼

傅里叶红外(FTIR)光谱是一种常用的分析技术，广泛应用于化

学、生物、医药、环境等领域。本文将介绍傅里叶红外光谱的

基本原理、仪器部件和应用，并重点讨论了三氟化硼在傅里叶

红外光谱分析中的应用。

一、傅里叶红外光谱基本原理

傅里叶红外光谱是一种基于物质吸收、散射、透射光谱原理的

分析技术。分子在红外光波段具有特定的吸收特性，当红外光

通过样品时，被样品吸收的光强将发生变化。傅里叶红外光谱

通过测量样品吸收的光强变化，可以获得样品在红外光波段的

吸收光谱。

傅里叶红外光谱仪的基本原理是：将连续的宽光谱光源经过分

光装置分成不同波长的光束，然后通过样品。样品吸收特定波

长的光，使得通过样品的光强发生变化。在通过样品之后，光

束再经过另一个分光装置，将光谱分离成不同的波长。最终，

通过检测器测量各个波长的光强，形成光谱。

傅里叶变换是傅里叶红外光谱的核心数学原理。傅里叶变换将

时间域的信号转换成频率域的信号。在傅里叶红外光谱中，将

通过样品后的光强信号进行傅里叶变换，从而得到样品的红外

光谱。

二、傅里叶红外光谱仪的构成和工作原理

傅里叶红外光谱仪主要由以下几个部分组成：光源、样品盒、

分光仪、检测器和数据处理系统。

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1.光源：傅里叶红外光谱仪常用的光源有红外灯和光纤激光，

红外灯能够发出非常宽的光谱，适用于大部分的样品分析。光

纤激光则是一种具有较高亮度和较窄光谱宽度的光源，适用于

一些较为复杂的样品分析。

2.样品盒：样品盒是用于放置样品的部件，在傅里叶红外光谱

仪中扮演着非常重要的角色。样品盒通常由透明的材料制成，

可以采用气态、液态、固态样品。在分析液体样品时，可以使

用红外透明的盖片夹住样品，使得光能够透过样品。

3.分光仪：分光仪由光栅、反射镜、准直镜等光学元件构成，

主要负责将来自光源的光分解成不同波长的光束，并将其聚焦

到样品上。分光仪中的光栅可以根据需要选择不同的衍射角度，

实现不同波长光的分离。

4.检测器：傅里叶红外光谱仪常用的检测器有热电偶、焦平面

阵列和半导体探测器。热电偶具有较高的响应速度和较大的动

态范围，适用于强光源和强吸收样品的测量。焦平面阵列具有

较高的空间分辨率和较宽的光谱范围，适用于一些高分辨率的

应用。半导体探测器具有快速响应、高信噪比和较小的体积，

适用于快速扫描和实时监测。

5.数据处理系统：傅里叶红外光谱仪中的数据处理系统负责采

集、处理和分析光谱数据。数据处理软件通常包含傅里叶变换、

光谱峰识别、峰面积计算等功能，可以提供各种数据处理和分

析的选项。

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三、三氟化硼在傅里叶红外光谱分析中的应用

三氟化硼(BF3)是一种无色、有刺激性气体，具有较高的化学

活性。在傅里叶红外光谱分析中，三氟化硼常用作红外吸收气

体标准物质，用于校正仪器和量化分析样品。

由于三氟化硼在中红外光谱区域具有明显的吸收峰，可以作为

傅里叶红外光谱仪的校准物质。校准是确保傅里叶红外光谱仪

仪器性能稳定和精确分析的重要步骤。通过测量三氟化硼的红

外吸收光谱，可以确认傅里叶红外光谱仪的分辨率、波数精度、

相对强度等参数是否符合要求。

另外，三氟化硼还可用于傅里叶红外光谱分析中样品的定量分

析。通过制备一系列浓度不同的三氟化硼-氮气混合物，建立

三氟化硼浓度与峰面积之间的定量关系。该