近(jìn)紅(hóng)外光(guāng)譜(pǔ)儀是根據原(yuán)子(zǐ)所(suǒ)發射(shè)的(dí)近紅(hóng)外光(guāng)譜(pǔ)儀光譜(pǔ)來(lái)測(cè)定物質(zhì)的化學(xué)組(zǔ)分的(dí)。在(zài)正(zhèng)常的情況下(xià),原子處於(yú)穩(wěn)定(dìng)狀態,它(tā)的能(néng)量是(shì)低的,這種(zhǒng)狀(zhuàng)態(tài)稱(chēng)為(wéi)基態。但當原子受到能(néng)量(如(rú)熱(rè)能,電能等)的(dí)作用(yòng)時,原子(zǐ)由於(yú)與(yǔ)高速運動的氣(qì)態粒(lì)子和電(diàn)子(zǐ)相互(hù)碰(pèng)撞而獲得(dé)了(liǎo)能(néng)量,使原子(zǐ)中(zhōng)外層的(dí)電(diàn)子(zǐ)從基態躍遷到更高(gāo)的能級上,處(chǔ)在(zài)這種狀態(tài)的(dí)原子(zǐ)稱(chēng)激(jī)發態(tài)。電子從基態(tài)躍遷至(zhì)激發態所需的能量(liáng)稱為激(jī)發(fā)電位,當外加的能(néng)量足(zú)夠(gòu)大時(shí),原子中(zhōng)的電子(zǐ)脫(tuō)離(lí)原(yuán)子(zǐ)核的束(shù)縛(fù)力(lì),使(shǐ)原子(zǐ)成為離子,這種過程稱為電(diàn)離(lí)。原(yuán)子失去一個電(diàn)子成為離子時(shí)所需要的能(néng)量稱為上等(děng)電(diàn)離電(diàn)位。
近紅外(wài)光(guāng)譜(pǔ)儀的(dí)分(fēn)析(xī)原理是將(jiāng)光源輻(fú)射出的待測元素(sù)的特(tè)征光譜通過(guò)樣品(pǐn)的蒸汽中待測(cè)元素(sù)的(dí)基(jī)態(tài)原(yuán)子所(suǒ)吸收(shōu),由(yóu)發射光譜(pǔ)被減(jiǎn)弱的程(chéng)度,進(jìn)而(ér)求得樣(yàng)品中(zhōng)待(dài)測元(yuán)素的含(hán)量。它符合(hé)郎珀(pò)-比(bǐ)爾(ěr)定律 A= -lg I/I o= -LgT = KCL 式中I為(wéi)透(tòu)射(shè)光強(qiáng)度,I0為(wéi)發射光(guāng)強度,T為(wéi)透射(shè)比(bǐ),L為(wéi)光(guāng)通(tōng)過原子化器光程由於L是不變(biàn)值(zhí)所以A=KC。物理原(yuán)理任何(hé)元素(sù)的原子都是由原子核和(hé)繞核(hé)運(yùn)動(dòng)的(dí)電(diàn)子組成(chéng)的,原(yuán)子(zǐ)核外(wài)電子(zǐ)按(àn)其能量(liáng)的(dí)高低(dī)分層(céng)分(fēn)布而(ér)形(xíng)成不(bù)同的能(néng)級,因此,一個(gè)原子(zǐ)核(hé)可以具(jù)有(yǒu)多種能(néng)級狀態。能(néng)量(liáng)低的能級狀態(tài)稱為(wéi)基態(tài)能(néng)級(E0=0),其(qí)餘(yú)能(néng)級稱為激(jī)發(fā)態能(néng)級(jí),而能(néng)低的激發(fā)態(tài)則稱(chēng)為(wéi)激(jī)發態。正(zhèng)常情況下(xià),原子(zǐ)處於(yú)基(jī)態(tài),核(hé)外電子在各自能量低(dī)的(dí)軌道(dào)上運動。
由(yóu)於近(jìn)紅(hóng)外光譜(pǔ)儀在(zài)常規中(zhōng)有良好的(dí)傳(chuán)輸(shū)特性,且(qiě)其(qí)儀器(qì)較(jiào)簡單(dān),分(fēn)析(xī)速(sù)度快(kuài),非(fēi)破壞(huài)性(xìng)和(hé)樣(yàng)品(pǐn)製(zhì)備(bèi)量(liáng)小,幾(jī)乎適合(hé)各類樣品(液(yè)體(tǐ),粘稠體(tǐ),塗層(céng),粉(fěn)末和固體(tǐ))分析(xī),多組(zǔ)分(fēn)多通(tōng)道同時測(cè)定等(děng)特點,成為在綫分析(xī)儀(yí)表中(zhōng)的一(yī)枝奇(qí)葩(pā)。近(jìn)幾年,隨著化學計量(liáng)學(xué),光纖和(hé)計算機技術的發展,在(zài)綫近(jìn)紅外光(guāng)譜分(fēn)析技(jì)術(shù)正(zhèng)以(yǐ)驚人的(dí)速度應(yīng)用於包括(kuò)農牧,食品(pǐn),化工(gōng),石(shí)化,製藥,煙草(cǎo)等在(zài)內的許多領(lǐng)域(yù),為科研(yán),教學以及生(shēng)產(chǎn)過(guò)程(chéng)控(kòng)製(zhì)提供了一(yī)個(gè)十分廣闊(kuò)的使(shǐ)用空間。光譜(pǔ)分析儀應(yīng)用於鋼(gāng)鐵冶(yě)金(jīn),有(yǒu)色金屬,石(shí)油(yóu)化工(gōng),機(jī)械(xiè)製造,能(néng)源電力,鐵路(lù)運輸(shū),航空(kōng)航(háng)天,食(shí)品衛(wèi)生,環境(jìng)保(bǎo)護以及教(jiào)學(xué)科研(yán)等各個(gè)領域(yù)。
近紅外(wài)光譜儀一(yī)般屬(shǔ)於原子發(fā)射(shè)光譜,應用於冶金,鑄造(zào),有(yǒu)色,黑(hēi)色金屬鑒(jiàn)別,石化(huà),機械(xiè)製造等行業。
光譜(pǔ)分析(xī)儀屬(shǔ)於(yú)X射綫熒光光譜儀,同樣屬(shǔ)於原子(zǐ)發射光譜(pǔ)儀(yí),但(dàn)和直(zhí)讀(dú)光譜(pǔ)的(dí)激(jī)發方式(shì)不一(yī)樣,直讀光譜靠高(gāo)壓放電激(jī)發(fā),X射綫是(shì)通(tōng)過X光管(guǎn)來激發(fā),接收原(yuán)件也不(bù)同,檢(jiǎn)測元素範圍(wéi)和(hé)精度低(dī)於(yú)直讀(dú)光(guāng)譜,但應用於合金材(cái)料牌號鑒別(bié)以及(jí)混(hùn)料篩選,廢料回收(shōu),野(yě)外材(cái)料牌(pái)號鑒(jiàn)別有特(tè)殊(shū)用(yòng)途,因可以做(zuò)的(dí)小(xiǎo)巧,一般做(zuò)成手持式(shì),方(fāng)便(biàn)攜(xié)帶(dài)。
如果(guǒ)將一(yī)定(dìng)外界(jiè)能量如(rú)光能提供給(gěi)該(gāi)基態原子,當(dāng)外界光(guāng)能(néng)量(liáng)E恰好等(děng)於(yú)該(gāi)基態(tài)原子中(zhōng)基態和(hé)某一較高能(néng)級之間(jiān)的(dí)能級(jí)差E時,該(gāi)原子(zǐ)將吸收(shōu)這一(yī)特征波(bō)長(cháng)的光(guāng),近紅(hóng)外(wài)光譜儀(yí)外層(céng)電子由基態(tài)躍遷(qiān)到(dào)相應的(dí)激(jī)發(fā)態(tài),而產生(shēng)原子吸收(shōu)光譜。電子躍遷到(dào)較高能級(jí)以後處於(yú)激發態,但激發態(tài)電子是(shì)不(bù)穩(wěn)定的(dí),大約(yuē)經過10^-8秒以後(hòu),激發態電子將(jiāng)返(fǎn)回(huí)基態(tài)或其(qí)它(tā)較(jiào)低(dī)能級(jí),並將電子躍遷時所吸(xī)收(shōu)的(dí)能量(liáng)以(yǐ)光的形式(shì)釋放(fàng)出去(qù),這個過程(chéng)稱原(yuán)子(zǐ)發(fā)射光(guāng)譜。可見原(yuán)子吸(xī)收光譜過(guò)程(chéng)吸收輻射能量,而原(yuán)子發(fā)射(shè)光譜過(guò)程則釋放(fàng)輻(fú)射(shè)能(néng)量(liáng)。