红外光谱分析及应用

电磁辐射中由可见光至微波之间的波长区域称为光谱的红外区域。物质分子在同红外辐射相作用时，吸收特定波长，以辐射的波数为横坐标，以T%（透光率）或A（吸光度）为纵坐标，可得到红外吸收光谱图。它采用组成分子的官能团和原子的总体结构来表征，按波数范围可以分为近红外、中红外和远红外三个红外区域。中红外区域对应于分子基频的振动吸收，绝大多数化合物的振动基频都出现在这个区域，因此它是整个红外波段中信息最丰富、最有用的区域。

红外光谱仪，即红外分光光度计，按其分光原理的不同可分为色散型和傅里叶变换两种。显微镜技术和微光红外技术相结合的傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Hnfrared Spectrophotometer，简称FT-HR）微区测量技术可大大提高检测灵敏度。使用红外显微镜附件可以对微小样品进行分析。

红外显微镜有透射式和反射式两种。图3-18所示为能用于透射、反射测量的FTHR显微镜结构图。

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图3-18 透射、反射式的FTIR显微镜结构

由于红外光束被聚焦在样品微小的面积上，使得测量灵敏度大大提高，一般检测都在ng级，对吸收系数较大的物质能检测到pg级，不需特殊的制样技术，且具有无损测量的特点。

红外光谱分析技术已经应用于钢铁中碳含量测定、金属腐蚀机理的研究，钢铁渗碳、渗氮、碳氮共渗等表面处理后的样品表面层分析，以及钢铁磷化、缓蚀的研究。