红外光谱差减技术扣除水汽吸收干扰的局限性

作     者：余敏行 王海水 张韫宏 YU Min-xing;WANG Hai-shui;ZHANG Yun-hong

作者机构：华南理工大学化学与化工学院广东广州510640 北京理工大学化学学院化学物理研究所北京100081 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2017年第37卷第6期

页      面：1673-1677页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(21473009 20873136)资助 

主　　题：水汽干扰 红外光谱 差减技术 局限性 空气湿度 

摘      要：红外光谱差减技术在扣除背景组份干扰方面得到广泛应用,但其扣除空气中水汽效果却不尽如人意。研究了不同湿度的水汽光谱与光谱差减效果的关系,以探究光谱差减技术在水汽扣除领域局限性的原因。结果表明:(1)相对湿度改变,水汽的红外光谱也发生变化,不管如何小心地选择比例系数f,从相对湿度x%的水汽光谱Ax%,也不能完全扣除相对湿度为y%的水汽光谱Ay%,即fAx%≠Ay%。(2)相对湿度改变,水分子团簇(H_2O)n的相对组成也会发生变化,这是导致光谱差减技术局限性的主要原因。(3)将湿度为x%和y%的两水汽光谱Ax%和Ay%进行线性组合,则可以高度近似地模拟出介于两者之间的湿度的水汽光谱。比如用40%水汽谱和30%水汽谱,可以模拟得到32%或35%或37%的水汽谱。实验结果表明这是扣除水汽干扰效果更好的路径。(4)论证了水汽补偿湿度滴定法具有高效性的原因。