自1940年商品紅外光譜儀問(wèn)世以來(lái)，在有機(jī)化學(xué)研究中得到廣泛的應(yīng)用。到70年代，傅立葉變換紅外光譜 (FTIR) 實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)入現(xiàn)代化學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室，成為結(jié)構(gòu)分析的重要工具。它以高靈敏度、高分辨率、快速掃描、聯(lián)機(jī)操作和高度計(jì)算機(jī)化的全新面貌使經(jīng)典的紅外光譜技術(shù)再獲新生。
紅外光譜作為結(jié)構(gòu)分析的重要工具，如何衡量紅外光譜性能？紅外光譜信噪比如何測(cè)定？對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境有哪些要求？什么樣的譜圖才算是一張好譜圖？紅外光譜操作中如何防護(hù)？請(qǐng)看下文！
紅外光譜的定量分析和定性分析
紅外光譜定性分析：
一般采用三種方法：用已知標(biāo)準(zhǔn)物對(duì)照、標(biāo)準(zhǔn)譜圖查對(duì)法和直接譜圖解析法。
1.已知物對(duì)照應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)品和被檢物在完全相同的條件下，分別繪制紅外光譜圖進(jìn)行對(duì)照，譜圖相同則肯定為同一化合物。
2. 標(biāo)準(zhǔn)譜圖查對(duì)法是一種最直接、可靠的方法。在用未知物譜圖查對(duì)標(biāo)準(zhǔn)譜圖時(shí)，必須注意：測(cè)定所用儀器與繪制標(biāo)準(zhǔn)譜圖的在分辨率和精度上的差別，可能導(dǎo)致某些峰細(xì)微結(jié)構(gòu)的差別；未知物與標(biāo)準(zhǔn)譜圖的測(cè)定條件必須一致，否則譜圖會(huì)出現(xiàn)很大差別；必須注意引入雜質(zhì)吸收帶的影響。如KBr壓片可能吸水而引入水吸收帶等。
3. 對(duì)于未知化合物，可按照如下步驟解析譜圖：先從特征頻率區(qū)入手，找出化合物含有的主要官能團(tuán)；指紋區(qū)分析，進(jìn)一步找出官能團(tuán)存在的依據(jù)；仔細(xì)分析指紋區(qū)譜帶位置、強(qiáng)度和形狀，確定化合物的可能結(jié)構(gòu)；對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)譜圖，配合其他鑒定手段，進(jìn)一步驗(yàn)證。
紅外光譜定量分析：
選取合適的定量吸收峰，測(cè)定吸收峰的吸光度，依據(jù)朗佰-比爾定律，計(jì)算待測(cè)組分含量。
如何衡量和評(píng)價(jià)紅外光譜性能
信噪比是指樣品吸光度與儀器吸光度噪聲的比值，是評(píng)價(jià)儀器性能的一個(gè)重要指標(biāo)，儀器吸光度噪聲可通過(guò)在一定的測(cè)試條件下，在確定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)空白相應(yīng)變化的分析獲得。當(dāng)在確定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)同一樣品進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，儀器吸光度噪聲表現(xiàn)為測(cè)得的樣品吸光度的標(biāo)準(zhǔn)差。
儀器的噪聲主要取決于儀器光源的穩(wěn)定性、電子系統(tǒng)的噪聲、檢測(cè)器產(chǎn)生的噪聲以及環(huán)境影響所產(chǎn)生的噪聲，如電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)不良、儀器接地不良、外界電磁干擾等因素都會(huì)使儀器的噪聲增大。
比如，近紅外光譜分析是一門弱信號(hào)分析技術(shù)，即從一個(gè)很強(qiáng)的背景信號(hào)中提取出相對(duì)較弱的有用信息，得到分析結(jié)果，因此信噪比是近紅外光譜儀器非常重要的指標(biāo)之一，直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精確度。
《傅里葉變換紅外光譜分析》中，有紅外儀器信噪比的描述：
“紅外儀器的信噪比是衡量一臺(tái)儀器性能好壞的一項(xiàng)非常重要的技術(shù)指標(biāo)。但是信噪比的測(cè)量方法目前沒有統(tǒng)一的、公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，因此，各個(gè)紅外儀器公司所給定的儀器信噪比沒有可比性。每個(gè)紅外儀器公司都有信噪比的測(cè)量方法，因此，信噪比指標(biāo)的驗(yàn)收只能按照儀器公司的驗(yàn)收方法進(jìn)行驗(yàn)收。”