طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه؛حسگر مواد صبا | خدمات آنالیز

طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه

طیف سنجی مادون قرمز در واقع روشی است که دانشمندان برای تعیین ساختار مولکول از آن استفاده می کنند. کشف نور مادون قرمز را می توان به قرن نوزدهم نسبت داد. هر پیوند بین دو مولکول در هر ترکیبی دارای فرکانس ارتعاشی منحصر به فرد و طبیعی می باشد و چون هر پیوند در یک ترکیب دارای محیط های متفاوتی است، بنابراین دو مولکول با ساختار متفاوت دارای جذب مادون قرمز متفاوتی خواهند بود و از این خاصیت می توان در جهت شناسایی ترکیبات استفاده کرد. FTIR نسل سوم طیف سنجی مادون قرمز است که از جمله مزیت های این روش می توان به موارد زیر اشاره کرد:

 1. نسبت سیگنال به نویز طیف به طور قابل توجهی بالاتر از نسل قبلی طیف سنج مادون قرمز می باشد.

 2. خطا بسیار کم است و دقت عدد موجی بالا است.

 3. زمان اسکن در FTIR بسیار کوتاه تر است.

4. رزولوشن بالایی دارد.

 5. تداخل نورهای مزاحم کم است.

طیف مادون قرمز، طیف ارتعاش مولکول ها است. زمانی که اشعه مادون قرمز با طول موج خاص در معرض نمونه قرار می گیرد، باعث تغییر در گشتاور دو قطبی نمونه می شود؛ در نتیجه سطح انرژی ارتعاشی مولکول های نمونه از حالت پایه به حالت برانگیخته انتقال می یابد.

این روش بیش از هفتاد سال است برای تجزیه و تحلیل مواد و همچنین شناسایی مواد در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار گرفته است که برای هر نمونه به صورت خاص و منحصر به فرد است و هیچگاه دو ترکیب متفاوت طیف مادون قرمز یکسانی نخواهد داشت. این خاصیت یک نکته مثبت و بسیار کاربردی در شناسایی و تجزیه و تحلیل ترکیبات مختلف می باشد. علاوه بر این، میزان قله ها در طیف، در ارتباط مستقیم با میزان حضور یک ماده در ترکیب خواهد بود و الگوریتم های نرم افزاری مدرن طیف مادون قرمز ، یک ابزار عالی برای تجزیه و تحلیل کمی می باشد.

در واقع طیف مادون قرمز تبدیل فوریه برای غلبه بر محدودیت هایی که برای شناسایی ترکیبات با آن مواجه بودند توسعه یافته است. در روش های قبلی، مشکل اصلی اسکن کند بود و برای رفع این مشکل احتیاج به اندازه گیری تمام فرکانس های مادون قرمز به طور همزمان بود نه بصورت جداگانه؛ که سبب کند شدن فرایند اسکن می شد. یک راه حل مناسب برای رفع این مشکل استفاده از تداخل سنج در دستگاه ها بود که به طور همزمان، تمام فرکانس های مادون قرمز را کدگذاری می کند و تولید یک نوع منحصر به فرد از سیگنال می کند که تمام فرکانس های مادون قرمز کد گذاری شده را به همراه دارد. بنابراین اندازه گیری هر عنصر در نمونه از چند دقیقه به چندثانیه کاهش یافت. منطقه رایج برای طیف سنجی مادون قرمز cm-1 400-4000  می باشد؛ زیرا در این بازه بیشتر ترکیبات آلی و معدنی جذب خواهند داشت. باید توجه داشت که  بیشتر مولکول ها در طیف اشعه مادون قرمز فعال هستند به جز چند مولکول دو اتمی O2, N2, CL2  که ناشی از صفر بودن گشتاور دو قطبی آن ها می باشد. تحلیل گر برای تحلیل طیف ها نیاز به کارت شناسایی یا رمزگشا دارد که بدون وجود این کارت ها سیگنال های اندازه گیری شده قابل تفسیر نخواهند بود. در واقع این کارت به مفهوم رمز گشایی این طیف ها می باشد و این کار را می توان با روش شناخته شده ریاضی به نام تبدیل فوریه انجام داد. طیف سنجی مادون قرمز قادر به تجزیه و تحلیل تمام نمونه های جامد ،گاز و مایع می باشد.

طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه