红外光谱检测：关键检测项目与应用解析

一、有机化合物分析与结构鉴定

1. • 特征吸收峰检测：不同官能团在特定波数范围产生特征峰，例如：
     • 羟基（O-H）：3300-3600 cm⁻¹（醇、酚、羧酸）
     • 羰基（C=O）：1650-1900 cm⁻¹（酮、醛、酯、酰胺）
     • 氨基（N-H）：3100-3500 cm⁻¹（伯胺、仲胺）
   • 应用实例：制药行业中，通过识别羧酸（O-H和C=O双峰）确认中间体结构。
2. • 通过特征峰组合推断分子骨架，如区分邻、间、对位取代苯环（指纹区吸收模式差异）。
3. • 基于朗伯-比尔定律，测定混合物中特定成分浓度（需结合标准曲线）。

二、高分子材料表征

1. • 聚乙烯（PE）：720 cm⁻¹（结晶区）、1470 cm⁻¹（CH₂弯曲振动）
   • 聚丙烯（PP）：1375 cm⁻¹（甲基对称弯曲振动）
   • 聚酯（PET）：1720 cm⁻¹（酯基C=O），1240 cm⁻¹（C-O-C伸缩）。
2. • 分析共聚物中单体比例，如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）中醋酸乙烯酯含量。
3. • 塑料中的增塑剂（如邻苯二甲酸酯类）、抗氧化剂（酚类）的红外特征峰识别。

三、药物质量控制与研发

1. • 确保原料药符合标准（如阿司匹林的酯基特征峰验证）。
   • 检测辅料（如乳糖、淀粉）的批次一致性。
2. • 不同晶型药物（如多晶型磺胺类药物）在红外光谱中显示峰形差异。
3. • 检测合成过程中残留溶剂（如丙酮、甲醇）或副产物。

四、环境污染物检测

1. • 石油类污染物检测（C-H伸缩振动，2800-3000 cm⁻¹）。
   • 水中溶解性有机物（如苯系物）的定性筛查。
2. • 检测PM2.5中的有机碳、碳酸盐成分。
   • 挥发性有机物（VOCs）如甲醛、苯的红外特征吸收。
3. • 有机氯农药（如DDT）、多环芳烃（PAHs）的残留检测。

五、食品与农产品安全

1. • 脂肪（酯基C=O）、蛋白质（酰胺I带，1600-1700 cm⁻¹）、碳水化合物（C-O伸缩，1000-1100 cm⁻¹）的快速检测。
2. • 蜂蜜中掺入蔗糖（1140 cm⁻¹附近特征峰差异）。
   • 地沟油与合格食用油的脂肪酸组成对比。
3. • 有机磷农药（P=O键，1250-1300 cm⁻¹）的痕量筛查。

六、法医与刑侦物证分析

1. • 比对现场纤维（棉、涤纶）与嫌疑样本的红外谱图。
   • 汽车油漆层分析（树脂类型、填料成分）。
2. • 海洛因（酯基、氨基特征峰）、冰毒（苯环和甲基振动）的快速识别。
   • 硝酸酯类爆炸物（-NO₂峰，约1530 cm⁻¹）的痕量分析。

七、矿物与地质研究

1. • 碳酸盐矿物（CO₃²⁻，1400-1500 cm⁻¹）、硅酸盐（Si-O-Si，1000-1100 cm⁻¹）的鉴别。
2. • 页岩油中的烷烃、芳烃组分分析。
   • 沉积岩中有机质成熟度评估（脂肪族/芳香族峰比值）。

技术优势与展望