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红外吸收光谱的基本原理一、分子的振动与红外吸收任何物质的分子都是由原子通过化学键联结起来而组成的。
分子中的原子与化学键都处于不断的运动中。
它们的运动，除了原子外层价电子跃迁以外，还有分子中原子的振动和分子本身的转动。
这些运动形式都可能吸收外界能量而引起能级的跃迁，每一个振动能级常包含有很多转动分能级，因此在分子发生振动能级跃迁时，不可避免的发生转动能级的跃迁，因此无法测得纯振动光谱，故通常所测得的光谱实际上是振动-转动光谱，简称振转光谱。
1、双原子分子的振动分子的振动运动可近似地看成一些用弹簧连接着的小球的运动。
以双原子分子为例，若把两原子间的化学键看成质量可以忽略不计的弹簧，长度为r （键长），两个原子分子量为m 1、m 2。
如果把两个原子看成两个小球，则它们之间的伸缩振动可以近似的看成沿轴线方向的简谐振动，如图3—2。
因此可以把双原子分子称为谐振子。
这个体系的振动频率υ（以波数表示），由经典力学（虎克定律）可导出：C ——光速（3×108 m/s ）υ= K ——化学键的力常数（N/m ） μ——折合质量（kg ） μ= 如果力常数以N/m 为单位，折合质量μ以原子质量为单位，则上式可简化为υ=130.2 双原子分子的振动频率取决于化学键的力常数和原子的质量，化学键越强，相对原子质量越小，振动频率越高。
H-Cl 2892.4 cm -1 C=C 1683 cm -1C-H 2911.4 cm -1 C-C 1190 cm -1同类原子组成的化学键（折合质量相同），力常数大的，基本振动频率就大。
由于氢的原子质量最小，故含氢原子单键的基本振动频率都出现在中红外的高频率区。
2、多原子分子的振动1¦Ð¦Ì2c K m 1m 2m 1m2+K μ(1)、基本振动的类型多原子分子基本振动类型可分为两类：伸缩振动和弯曲振动。
亚甲基CH 2的各种振动形式。
对称伸缩振动 不对称伸缩振动亚甲基的伸缩振动 剪式振动 面内摇摆 面外摇摆 扭曲变形面内弯曲振动 面外弯曲振动亚甲基的基本振动形式及红外吸收A 、伸缩振动 用υ表示，伸缩振动是指原子沿着键轴方向伸缩，使键长发生周期性的变化的振动。
2009，18（4）近红外光谱法鉴别Tencel 等四种纤维王丹红，吴文晞，林志武，涂满娣（福建省出入境检验检疫局技术中心，福建福州350001）摘要：本文以Tencel 、棉、粘胶、铜氨的近红外指纹光谱作为分析对象，采用判别分析、主成分分析和M ahalanobis 距离对Tencel 、棉、粘胶、铜氨等纤维进行快速鉴别。
分析结果表明：该方法为Tencel 、棉、粘胶、铜氨进行归类提供一种可靠、简便的手段，盲样检测的准确率可达97%。
关键词：近红外光谱；M ahalanobis 距离；主成分分析；判别分析；Tencel ；铜氨中图分类号：0657.33文献标识码：A 文章编号：1009-8143(2009)04-0032-03Discrimination of the Tencel or Cotton or Rayon or Cuprammonuiumwith Near Infrared SpectrumWang Dan-hong,Wu Wen-xi,Lin Zhi-wu,Tu Man-di(Fujian Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau,Fuzhou,Fujian 350001,China)Abstract ：With the near infrared fingerprint spectrum as object,Tencel or Cotton or Rayon or Cuprammonuium were classified rapidly by using the method of discriminating analysis and principle components analysis and M ahalanobis distance.The results indicated:It was a reliable and simple method for discriminating tencel or cotton or rayon or cuprammonuium,the accuracy of classifying on blind samples reached 97%.Keywords ：near infrared Spectrum(NIRS);M ahalanobis distance;principle components analysis(PCA);discriminating analysis (DA);tencel;cuprammonuium收稿日期：2009-5-12作者简介：王丹红（1969-），女，高级工程师，从事商品检验工作。
性质相近的纺织纤维红外光谱法鉴别的实践金亚雯;程蓓【摘要】本文总结了采用红外光谱方法鉴别几组性质相近的纺织纤维的实践经验.试验表明,棉和再生纤维素纤维(粘纤、莱赛尔、莫代尔)可以通过二阶导数红外光谱图加以区分;而仪纶、涤纶和锦纶等化学纤维可通过其红外光谱图中的特征峰进行区分.【期刊名称】《中国纤检》【年(卷),期】2018(000)011【总页数】3页(P78-80)【关键词】纤维鉴别;红外光谱;棉;再生纤维素纤维;仪纶【作者】金亚雯;程蓓【作者单位】南通市纤维检验所;江苏省功能性床上用品监督检验中心【正文语种】中文1 引言纤维的定性检测最主要的目的就在于鉴别纤维的种类。
确认纺织产品中各组分的类别是进行定量分析工作的基础。
现行FZ/T 01057.1—2012《纺织纤维鉴别试验方法第1部分：通用说明》[1]是目前鉴别纤维种类的主要方法依据。
其中常见的纤维鉴别方法包括：显微镜法、燃烧法、化学溶解法、熔点法和红外光谱法等。
红外光谱法利用不同物质有不同红外光谱的特性将未知纤维与已知纤维的标准红外光谱进行比较来区别纤维的类别。
目前红外光谱法并没有得到广泛应用，主要原因在于纤维标准红外谱库的建设尚不完善，红外光谱检测的时间成本和经济成本相对于传统的显微镜法和溶解法优势并不明显。
但需要指出的是，红外光谱法是未来纺织品无损检测的重要依托，红外光谱鉴别是一种非破坏性检测手段，而显微镜法、溶解法以及燃烧法等等均是破坏性检测方法。
本文是基于FZ/T 01057.8—2012《纺织纤维鉴别试验方法第8部分：红外光谱法》[2]实践过程中对于常见棉、再生纤维素纤维、仪纶等红外光谱法鉴别结果的总结，以此为纤维检验工作者提供相关的参考。
2 试验部分2.1 试验材料与仪器试验材料：棉纤维、粘胶纤维、莱赛尔纤维、莫代尔纤维、仪纶、锦纶、涤纶（南通大富豪纺织科技有限公司提供）。
试验仪器：NICOLET iS10傅里叶转换红外光谱仪（赛默飞世尔科技公司），ED53热风循环烘箱（德国BINDER），WS70-1远红外线干燥箱（杭州齐威仪器有限公司）。
近红外漫反射光谱法鉴别纺织纤维的应用研究作者：张银锋寿谦益蒋丽丽沈江琴金莹莹祝灵丽来源：《现代纺织技术》2018年第02期摘要：采用近红外漫反射光谱法测得不同种类纺织纤维的近红外光谱图，运用Bruker Opus定性分析软件对相应的近红外谱图进行化学计量法处理并建立鉴别模型，测试了模型的准确性。
结果表明：将获取的近红外谱图组合为一个主库和两个子库，数据预处理方法为一阶导数和预矢量归一化，主库谱图的运算方法为标准算法，两个子库的运算方法为因子算法，可以得到满意的纺织纤维鉴别模型。
关键词：近红外漫反射光谱法；纺织纤维；模型；鉴别中图分类号：O657.33文献标志码：A文章编号：1009-265X（2018）02-0062-04Qualitative Identification of Textile Fibers by EmployingNear Infrared Diffuse Reflectance SpectroscopyZHANG Yinfeng， SHOU Qianyi， JIANG Lili，SHEN jiangqin， JIN Yingying， ZHU Lingli（Shaoxing Testing Institute of Quality Technical Supervision， Shaoxing 312366， China）Abstract：Near infrared spectra of different textile fibers were gained by near infrared diffuse reflectance spectroscopy. Bruker OPUS qualitative analysis software was applied to carry out stoichiometry treatment of infrared spectra and establish the identification model. Besides， the model，odel accuracy was tested. The results show that the satisfying textile fiber identification model can be gained under the following conditions： near infrared spectra of different textile fibers are combined as a main library and two sub-libraries； data preprocessing methods include first derivative and pre-vector normalization； the operation method of main library is canonical algorithm； the operation method of two sub-libraries is factor algorithm.Key words：near infrared diffuse reflectance spectroscopy； textile fibers； model；identification纺织纤维及制品与人们的日常生活密切相关，因此保证纺织品的质量安全尤为重要。
纤维定性鉴别的显微红外光谱法杨欣卉【摘要】红外光谱法是鉴别纤维的有效方法之一,难以通过手工拆分且难以用溶解法分离的混合纤维样品、微量的纤维样品等可以使用显微红外光谱法进行定性鉴别,该方法更为直接,是现有纤维定性鉴别方法的有效补充.通过采集单根纤维样品的红外光谱,可以定性鉴别纤维.【期刊名称】《纺织科技进展》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】3页(P35-37)【关键词】纤维;定性鉴别;显微红外光谱【作者】杨欣卉【作者单位】广州纤维产品检测研究院,广东广州 511447【正文语种】中文【中图分类】TS101.92纤维成分检验是纺织品检验的基础项目,有定性检验与定量检验两种类型,或者说是纤维成分检验的两个阶段,定性检验是定量检验的基础。
纺织品检测的现行国内外标准中,纤维定性鉴别的常用方法有燃烧法、显微镜法、溶解法、红外光谱法等[1-4],其中红外光谱法是经常用到的仪器检测方法。
传统的纤维成分定性鉴别的红外光谱方法在行业标准FZ/T 01057.8-2012《纺织纤维鉴别试验方法第8部分:红外光谱法》中有详细描述,使用现有的红外光谱方法定性鉴别纤维组分,存在一些不足:一是使用溴化钾盐片法制样,纤维的切断比较繁琐,且纤维韧性较大,不像大多数固体粉末,可以在研钵中研细并且与稀释剂溴化钾均匀地混合;二是对于组分难以分离的混纺织物,谱图的采集与解析都存在较大的困难,尤其一种或两种纤维占比较低的混纺织物。
与普通的红外光谱仪相比,显微红外光谱仪制样简便,甚至不需要制样,可直接采集样品的显微红外光谱,不破坏测试样品,实现无损检测。
纤维红外光谱仪灵敏度高,主光学台透射的红外光斑直径大约为10 mm,进入显微镜的光束被物镜聚焦之后,照射在测试样品上的有效光斑在微小的空间内有很高的光通量,因此显微红外光谱仪可以采集微小尺寸样品的红外光谱。
显微红外光谱仪采集单根纤维的红外光谱所受到的干扰比传统红外光谱仪要小,因为显微红外光谱仪采集光谱时不需要添加稀释剂,稀释剂的存在和稀释剂带有的水分会使谱带产生位移和形变。
利用近红外光谱鉴别纺织用竹纤维和麻纤维
利用近红外光谱鉴别纺织用竹纤维和麻纤维
摘要：利用近红外光谱技术对竹原纤维、竹粘胶纤维和苎麻纤维进行了快速定性鉴别研究.首先扫描3种纤维的近红外光谱,利用化学计量学分析软件,对谱图进行一阶导数预处理,建立不同纤维的'光谱数据库,并分别建立竹原纤维、竹粘胶纤维和苎麻纤维的判别模型.利用判别模型,对未知样品进行判别.结果表明,近红外光谱可以在不破坏样品的情况下,可以快速鉴别竹原纤维、竹粘胶纤维和苎麻纤维. 作者：王戈[1]黄安民[2]胡小霞[3]陈复明[1] Author：WANG Ge[1] HUANG An-min[2] HU Xiao-xia[3] CHEN Fu-ming[1] 作者单位：国际竹藤网络中心,北京,100102中国林业科学研究院木材工业研究所,北京,100091北京木材实验室网,北京,100086 期刊：光谱学与光谱分析ISTICEISCIPKU Journal：SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS 年，卷(期)： 2010, 30(9) 分类号： S795 关键词：近红外光谱竹纤维麻纤维机标分类号： TS4 TM3 机标关键词：红外光谱鉴别纺织用竹纤维苎麻纤维竹粘胶纤维近红外光谱技术竹原纤维判别模型化学计量学光谱数据库一阶导数未知样品快速鉴别快速定性鉴别研究分析软件预处理扫描谱图破坏基金项目：国家十一五科技支撑课题项目，北京市自然科学基金，国际竹藤网络中心基本科研业务费专项资金项目。
红外吸收光谱法原理
红外吸收光谱法是一种常见的分析技术，其原理是通过测量样品吸收红外辐射的能力来获得关于样品分子结构和化学性质的信息。
红外辐射是电磁波的一种，具有较长的波长，处于可见光和微波之间的频率范围。
红外吸收光谱法基于分子在红外辐射下的振动和旋转转换而产生的谱带。
分子的振动可以分为两种类型：拉伸振动和弯曲振动。
拉伸振动是指分子中化学键的伸缩运动，而弯曲振动是指分子中非线性结构的原子发生弯曲运动。
不同类型的振动将具有特定的频率和能量。
当红外辐射通过样品时，其中的特定波长将与样品中分子的振动频率相匹配，导致分子吸收光能量。
测量仪器将记录样品吸收的红外辐射强度，并以谱图的形式表现出来。
在谱图上，吸收强度以峰值的形式呈现，每个峰代表特定类型的化学键或功能基团。
通过与已知化合物的红外光谱进行比较，可以确定未知样品中存在的功能基团和化学键类型。
因此，红外吸收光谱法被广泛应用于有机化学、材料科学、环境分析等领域，用于物质的鉴定、定量分析以及结构表征。
总之，红外吸收光谱法利用分子对特定波长的红外辐射的吸收能力，探测样品中的振动和旋转转换过程，从而揭示样品分子结构和化学性质的信息。
