紅外光譜儀是利用物質(zhì)對不同波長的紅外輻射的吸收特性，進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器。人們只需把紅外光譜儀測得未知物的紅外光譜與標(biāo)準(zhǔn)庫中的光譜進(jìn)行比對，就可以迅速判定未知化合物的成份。

紅外光譜儀分類

　　紅外光譜儀一般分為兩類，一種是光柵掃描的，很少使用;另一種是邁克爾遜干涉儀掃描的，稱為傅立葉變換紅外光譜，這是目前Z廣泛使用的。

　　光柵掃描紅外光譜儀的是利用分光鏡將檢測光(紅外光)分成兩束，一束作為參考光，一束作為探測光照射樣品，再利用光柵和單色儀將紅外光的波長分開，掃描并檢測逐個波長的強(qiáng)度，Z后整合成一張譜圖。

　　傅立葉變換紅外光譜儀是利用邁克爾遜干涉儀將檢測光(紅外光)分成兩束，在動鏡和定鏡上反射回分束器上，這兩束光是寬帶的相干光，會發(fā)生干涉。相干的紅外光照射到樣品上，經(jīng)檢測器采集，獲得含有樣品信息的紅外干涉圖數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換后，得到樣品的紅外光譜圖。傅立葉變換紅外光譜儀具有掃描速率快，分辨率高，穩(wěn)定的可重復(fù)性等特點，被廣泛使用。

紅外光譜儀的應(yīng)用

　　紅外光譜儀吸收光譜具有高度的特征性，除光學(xué)異構(gòu)外(指分子結(jié)構(gòu)完全相同，物理化學(xué)性質(zhì)相近，但旋光性不同的物質(zhì)。這是由于分子鏈上不對稱碳原子所帶基團(tuán)的排列方式不同所形成，又稱立體異構(gòu))，沒有兩種化合物的紅外光譜是完全相同的。紅外光譜中往往具有幾組相關(guān)峰可以相互佐證而增強(qiáng)了定性和結(jié)構(gòu)分析的可靠性，隨此在官能團(tuán)定性方面，是紫外、核磁、質(zhì)譜等結(jié)構(gòu)分析方法所不及的。

　　紅外光譜儀可測定鏈、位置、順反、晶型等異構(gòu)體，而質(zhì)譜法對異構(gòu)體的鑒別則無能為力;紅外光譜測定的樣品范圍廣，無機(jī)、有機(jī)、高分子等氣、液、固態(tài)樣品都可測定。而核磁樣品需配在特定的試劑(氘代試劑)中，質(zhì)譜樣品需有—定蒸氣壓;紅外光譜測定的樣品用量少(一般只需數(shù)毫克)、測定速度快(FTIR僅需數(shù)秒鐘)，儀器操作簡便、重現(xiàn)件好;設(shè)備比核磁、質(zhì)譜便宜得多，并且已積累了大量標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜圖可供查閱，所以它在有機(jī)物和高聚物的定性與結(jié)構(gòu)分析中已得到普及應(yīng)用。

　　紅外光譜儀也有其局限性，即有些物質(zhì)不能產(chǎn)生紅外吸收峰。例如原子(Ar、Ne、He等)，單原子離于(K+、Na+、Ca2+等)，同質(zhì)雙原于分子(H2、O2、N2等)以及對稱分子都無吸收峰：有些物質(zhì)不能用紅外光譜法鑒別，例如光學(xué)異構(gòu)體，不同分子量的同一種高聚物往往不能鑒別。因此一些復(fù)雜物質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析，還必須用控曼光譜、核磁、質(zhì)譜等方法配合。此外，紅外光譜中的一些吸收峰，尤其是指紋峰往往不能作理論上的解釋，它不像核磁譜峰那樣都有其歸屬。定量分析的準(zhǔn)確度和靈敏度低于可見-紫外吸收光譜法。

　　由于紅外吸收光譜法具有許多突出的優(yōu)點，因此紅外光譜儀在與化學(xué)有關(guān)的許多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。在煤和石油化工產(chǎn)品以及染料、藥物、生物制品、食品、環(huán)保等有機(jī)化合物的研究方面，用于產(chǎn)品純度或基團(tuán)的鑒定，異構(gòu)體的鑒別，分子結(jié)構(gòu)的推斷，化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的研究以及定量分析;在合成纖維、橡膠、塑料、涂料和粘合劑等高聚物研究方面，用于單體、聚合物、添加劑的定性、定量和結(jié)構(gòu)分析。端基、支化度、共聚物系列分布等鏈結(jié)構(gòu)的研究，以及結(jié)晶度、取向性等聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的研究。

　　紅外光譜儀還用于高聚物力學(xué)性能、聚合反應(yīng)和光熱老化機(jī)理等研究;在無機(jī)化合物研究方面，用于粘土、礦石、礦物等類型的鑒別及其某些加工工藝過程的研究，用于某些新型無機(jī)材料的測試，例如高聚物中天機(jī)填料的鑒別、催化劑表面結(jié)構(gòu)、化學(xué)吸附和催化反應(yīng)機(jī)理的研究以及絡(luò)合物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)研究等方面。

　　此外，紅外光譜儀還用于分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究，例如通過測定分子鍵長、鍵角來推斷分子的立體構(gòu)型。通過測定簡振頻率、計算力常數(shù)來推測化學(xué)鍵的強(qiáng)弱等等。