1、原理

傅立葉變換紅外光譜法原理為：分子的每一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都具有***能量，當(dāng)紅外光與物質(zhì)分子有選擇性地相互作用時(shí)，分子就吸收或發(fā)射***頻率的紅外光。振動(dòng)能級(jí)的吸收對(duì)應(yīng)于中紅外。傅立葉變換紅外光譜儀就是記錄這種吸收光譜的儀器，得到的是以等間隔波數(shù)為橫坐標(biāo)、吸光度為縱坐標(biāo)表示的譜圖，即是紅外光譜圖。化學(xué)鍵或官能團(tuán)其振動(dòng)能級(jí)從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)所需要的能量有所不同，所以吸收不同的紅外光譜。物質(zhì)吸收不同的紅外光，在不同的波段上出現(xiàn)吸收峰，就形成了紅外光譜。物質(zhì)的吸收強(qiáng)度和濃度遵循朗伯-比爾定律。

2、試劑和材料

包括以下試劑和材料：

a) 高純氮?dú)猓杭兌雀哂?99.99 %（鋼瓶氣）；

b) SO2 標(biāo)準(zhǔn)氣體（***標(biāo)物，不確定度小于 2 %）；

c) NO 標(biāo)準(zhǔn)氣體（***標(biāo)物，不確定度小于 2 %）；

d) NO2 標(biāo)準(zhǔn)氣體（***標(biāo)物，不確定度小于 2 %）。

3、儀器

傅立葉變換紅外分析系統(tǒng)一般由采樣系統(tǒng)、傅立葉變換紅外分析儀主機(jī)、分析軟件、定量圖譜庫等部分組成，其中采樣系統(tǒng)和分析儀主機(jī)樣氣室需全程加熱。儀器結(jié)構(gòu)圖如圖D.1所示。

圖1：儀器結(jié)構(gòu)圖

a) 采樣系統(tǒng)：

1) 采樣探針：應(yīng)滿足測(cè)試要求，材質(zhì)要耐高溫，不吸附目標(biāo)分析物，能有效輸送目標(biāo)分析物；

2) 粉塵過濾器：應(yīng)滿足去除 1 微米顆粒，且不吸附目標(biāo)分析物；

3) 加熱采樣管：可使用可以加熱的不銹鋼管道（確保沒有冷凝），或聚四氟乙烯，或是一些對(duì)于分析物來說的惰性材料；

4) 采樣泵：性能應(yīng)保證氣體順利通過***長(zhǎng)度的采樣管線，能耐煙道較強(qiáng)負(fù)壓，并要求泵的材料與分析物不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)。

b) 傅立葉變換紅外分析儀主機(jī)；

c) 分析軟件；

d) 定量圖譜庫：包括 H2O、CO2、SO2、NO、NO2 等光譜圖。

6 采樣

連續(xù)1小時(shí)的采樣獲取平均值或在1小時(shí)內(nèi)以等時(shí)間間隔采集3～4個(gè)樣品。

7 操作步驟

不同廠家的儀器，其操作步驟也會(huì)有所不同，使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照儀器說明書操作。傅立葉變換紅外光譜法采樣和校準(zhǔn)示意圖如圖D.2所示?；静僮鞑襟E為：

a) 開機(jī)：

1) 按照儀器說明書正確連接儀器主機(jī)與采樣器、采樣探針；

2) 打開主機(jī)，達(dá)到儀器說明書規(guī)定的工作狀態(tài)，采樣系統(tǒng)達(dá)到說明書規(guī)定的工作狀態(tài)。

b) 采樣前的零點(diǎn)校準(zhǔn)：

1) 樣氣室溫度要達(dá)到且穩(wěn)定在儀器規(guī)定值，并使干涉圖達(dá)到穩(wěn)定高度；

2) 將高純氮?dú)馔ㄈ雰x器中，流量穩(wěn)定，然后進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)，零點(diǎn)校準(zhǔn)結(jié)束后關(guān)閉高純氮?dú)狻?/p>

c) 樣品采集和測(cè)定：

1) 選定待測(cè)物質(zhì)，并選擇保存所有樣品光譜圖的操作，選擇合適的分析時(shí)間；

2) 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定煙道內(nèi)采樣點(diǎn)位置，將采樣管伸入煙道并啟動(dòng)采樣泵；

3) 以單次或連續(xù)測(cè)量的操作方式進(jìn)行測(cè)定，待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后讀取數(shù)據(jù)。

d) 儀器清洗和關(guān)機(jī)：

1) 測(cè)量結(jié)束后需繼續(xù)啟動(dòng)采樣泵，抽取環(huán)境空氣清洗氣路；

2) 清洗氣路后關(guān)閉采樣泵，將高純氮?dú)馔ㄈ胫鳈C(jī)樣氣室完成清洗，然后關(guān)機(jī)。

8 質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

8.1 示值誤差檢查：每次監(jiān)測(cè)前，選擇合適濃度的二氧化硫、氮氧化物標(biāo)準(zhǔn)氣體，對(duì)儀器進(jìn)行示值

誤差檢查，若示值相對(duì)誤差不超過±5.0 %，則狀態(tài)檢查合格，否則應(yīng)查找原因，并進(jìn)行相應(yīng)的***或維護(hù)，直至滿足要求后方可開展監(jiān)測(cè)。

8.2 煙氣中的水和二氧化碳對(duì)紅外光譜中的分析組分存在普遍干擾，在分析測(cè)定時(shí)應(yīng)先扣除水和二

氧化碳的干擾，根據(jù)儀器廠家建議對(duì)水進(jìn)行重新標(biāo)定。

8.3 注意事項(xiàng)：煙氣中的顆粒物會(huì)堵塞采樣管路或者粘附在儀器反射鏡面上，影響儀器精度，使用

前應(yīng)仔細(xì)檢查過濾裝置的狀況，及時(shí)更換或清理。

圖2：傅立葉變換紅外光譜法采樣和校準(zhǔn)示意圖