红外光谱仪的一些基本功能介绍 

未知样品成分鉴定：对于未知液体、固体或气体样品（如化工生产中的不明杂质、环境检测中的可疑污染物），红外光谱仪可在几分钟内完成检测，生成光谱图后，通过与国际通用标准光谱库（如 NIST、Sadtler 光谱库，包含数十万种化合物的标准光谱）比对，快速匹配出样品的可能成分。例如，在环保领域，若检测到某工厂排放气体的红外光谱图中，在 3050cm⁻¹（苯环 C-H 伸缩振动）、1600cm⁻¹（苯环骨架振动）处出现特征峰，可初步判断气体中含有苯系化合物；在医药领域，若未知白色粉末的光谱图与阿司匹林标准光谱吻合，可确定该粉末为阿司匹林。

已知样品真伪 / 纯度验证：对于已知成分的样品，可通过对比 “样品光谱图" 与 “纯物质标准光谱图" 的一致性，判断样品是否为目标物质、是否存在杂质。例如，食品行业中验证食用油是否掺假：纯花生油的红外光谱在 1745cm⁻¹（酯基 C=O 伸缩振动）、1160cm⁻¹（C-O 伸缩振动）处有特定峰形，若样品光谱中额外出现 2920cm⁻¹（饱和 C-H 伸缩振动，可能来自棕榈油）的强吸收峰，可判断食用油中掺有棕榈油；医药行业中，通过对比药品原料光谱与标准品光谱，可快速排查是否存在伪品或杂质超标问题。

官能团识别：不同官能团对应固定的红外吸收波数范围，例如：羟基（-OH）的伸缩振动峰在 3200-3600cm⁻¹，羧基（-COOH）的 O-H 伸缩振动峰在 2500-3300cm⁻¹（宽峰）、C=O 伸缩振动峰在 1710cm⁻¹，羰基（C=O）在 1650-1850cm⁻¹，甲基（-CH₃）在 2800-3000cm⁻¹。通过观察光谱图中这些特征峰的有无，可确定分子中含有的官能团。例如，某未知有机化合物的光谱图中，若在 3300cm⁻¹（-OH）、1050cm⁻¹（C-O）处有吸收峰，且无 1700cm⁻¹ 左右的 C=O 峰，可初步判断该化合物为醇类（而非羧酸或酮类）。

分子结构细节推断：除官能团外，红外光谱还能反映分子的空间结构、取代基位置等细节。例如，在烯烃类化合物中，顺式烯烃的 C=C 伸缩振动峰约在 1660cm⁻¹，而反式烯烃约在 1675cm⁻¹，通过峰位差异可区分顺反异构体；在苯环衍生物中，单取代苯的特征峰在 700cm⁻¹ 和 750cm⁻¹，对位双取代苯在 800-820cm⁻¹，通过这些峰的出现可推断苯环上取代基的位置。这种结构解析能力，为新药研发、新材料合成等科研工作提供了关键的分子结构信息。

快速、无损检测：相较于高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）等需要复杂样品前处理的方法，红外光谱定量分析通常无需破坏样品，且检测速度快（几分钟内完成），适用于批量样品的快速筛查。例如，在石油化工行业，可通过红外光谱快速测定汽油中的烯烃含量、柴油中的硫含量：烯烃的 C=C 伸缩振动峰（1620-1680cm⁻¹）强度与烯烃浓度正相关，通过校准曲线可直接计算含量，无需复杂的色谱分离过程。

多组分同时定量：若样品中多种成分均有互不干扰的特征吸收峰，红外光谱仪可同时测定这些成分的含量。例如，在食品行业，可同时测定饮料中的蔗糖（特征峰约 1100cm⁻¹）、柠檬酸（特征峰约 1720cm⁻¹）含量；在高分子材料领域，可同时测定塑料中增塑剂（如邻苯二甲酸酯，特征峰约 1730cm⁻¹）与基体树脂的比例，实现材料配方的快速验证。

过程实时监测：红外光谱仪（尤其是在线红外光谱仪）可用于生产过程中的实时定量监测，通过连续采集样品光谱，动态跟踪反应体系中反应物、产物的浓度变化，帮助优化反应条件。例如，在医药合成过程中，可实时监测原料（如某中间体）的消耗速度与产物的生成量，当原料特征峰强度降至阈值时，判断反应终点，避免过度反应导致杂质生成。

物质纯度检测：若纯物质的红外光谱图中无杂质峰，而样品光谱图中出现额外的吸收峰（来自杂质），可通过杂质峰的强度判断样品纯度。例如，分析乙醇样品时，若光谱图中在 3600cm⁻¹（水的 - OH 峰）处出现明显吸收，说明乙醇中含有水分，峰强度越高，水分含量越高，据此可评估乙醇的纯度等级。

动态过程监测：在化学反应、材料老化、相变等动态过程中，红外光谱仪可通过连续采集光谱，观察特征峰的变化（如峰位移动、强度增减、新峰出现），实时跟踪过程进展。例如，在高分子材料老化研究中，可监测材料在高温或紫外线照射下，羰基（C=O，老化产物）特征峰的强度变化，判断老化程度；在催化反应研究中，观察反应物特征峰的消失与产物特征峰的出现，分析反应速率与催化效率。