【卡松科研设备巡展】——FT-IR光谱仪

[2018-09-18]

• 红外光谱技术简介

      卡松科技股份有限公司检测中心新引进的PerkinElmer公司的FT-IR光谱仪Spectrum Two已经安装并经过调试，可以进行润滑油品的红外数据分析。Spectrum Two 使用标准化的 ASTM 和 JOAP 方法，操作简单并提供自动化的报告，实现了低成本的润滑油分析。Spectrum Two的到来也给卡松科技的润滑油研发与检测以强有力的支持。

         红外光谱技术是光谱测量技术、化学计量技术与基础测试技术有机结合，将红外光谱所反映的物态信息采用化学计量技术建立校正模型，然后通过测定未知样品的光谱来快速预测其组成或性质的分析技术。在样品的红外光谱图上，可以根据吸收峰的位置和形状来推断未知物的分子结构，依照特征吸收峰的强度来测定混合物中各种物质的含量；利用红外光谱技术分析油样中有机化合物的基团结构，通过比较新、旧油的红外吸收峰的峰位与峰高，可定性与定量检测基础油与添加剂组分是否发生了化学变化，以及变化的类型与程度；利用红外光谱技术监测润滑油的衰变过程以及控制其他外来有害物质；利用红外光谱的油分析软件可定量测试在用油的氧化值、硫化值、硝化值、积炭、水、乙二醇、燃油稀释度等参数；通过对谱图分析，结合各参数的数值，可获得油样品质变化方面的信息。红外光谱技术测试石油产品性能指标是近年发展起来的一种快速分析技术，该技术涉及石油产品性能、检测技术、计算机技术、化学计量学、仪器制造等多学科领域知识，是一项综合技术。

       红外光谱(infrared absorption spectrum， IR)又称分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即红外光谱。

图一：红外谱图示例

图二：红外光谱仪原理示意图

       两种类型：色散型；干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）

       红外光谱所含信息量丰富，能够获得油品的质量和性能信息，对不同油品有良好的适应性。红外光谱数据库便于维护、能够获得可靠的检测结果，适合快速检测油品的质量和性能。由于红外光谱所具有的优点，成为油品快速检测的首选技术。
        红外光谱分析的主要技术特点如下：
       (1)扫描速度快，可在全扫描时间内同时测定所有频率的信息，一般只要几秒钟，因此，它可用于测定不稳定物质的红外光谱；
       (2)强度高，具有极高的灵敏度和很高的分辨率，分辨率可达0.1 cm^-1～ 0.005 cm^-1；
       (3)信息量大，对样品的细微组成变化均有反映；
       (4)谱带窄，一种或一类物质有其对应的特征吸收峰，信息品质好，容易识别。

图三  Spectrum Two液体样品池

图四 ATR附件

        我司所采用的FT-IR光谱仪Spectrum Two不仅具有液体样品池，该样品池固定光程可执行ASTM 和 JOAP 标准方法进行样品分析检测；ATR附件（图四所示）可以进行固、液样品的快速红外分析检测。