红外分析仪与紫外分析仪怎么选
红外分析仪与紫外分析仪怎么选
依据 SH/T 3005—2016 第9.2.2、9.2.3条
红外和紫外都是吸收光谱式气体分析仪，量程同为5×10⁻⁶~100%，响应时间同为T₉₀≤10s，规范里却分成两条写。分界不在参数，在分子结构和背景气：什么气体吸收哪段光、水分干不干扰，决定了该用哪台。
一、红外线分析仪（9.2.2）
红外覆盖面宽，CO、CO₂、NO、NO₂、SO₂、NH₃以及CH₄、C₂H₄、C₃H₈等烃类、有机物都在适用范围内，是气体分析里用得最多的一类。但条文给了两道硬限制：He、Ne、Ar等单原子惰性气体和N₂、H₂、O₂、Cl₂等对称无极性双原子气体不得测量；样品组成复杂、背景交叉干扰大时应避免选用。普通红外要求背景气干燥、清洁、无粉尘、无腐蚀性，工况苛刻时换滤光式红外光度分析仪，可上高温、高压、毒性、腐蚀性气体。
图1 红外线分析仪选型要点（SH/T 3005—2016 第9.2.2条）
原理 ｜ 为什么N₂、H₂、O₂测不了 红外吸收的前提是分子振动时偶极矩发生变化。N₂、H₂、O₂、Cl₂这类对称无极性双原子分子，两端原子相同，振动时正负电荷中心始终重合，偶极矩不变，对红外光不产生吸收；He、Ne、Ar是单原子，连分子振动都没有。没有吸收就没有信号，所以条文用的是“不得”而非“不宜”。 |
二、紫外线分析仪（9.2.3）
紫外的定位是红外的接力者：当红外线分析仪及红外光度分析仪不适用于样品某一重要单组分测量时，宜选用滤光式紫外-可见光光度分析仪。测量对象集中在NO、SO₂、H₂S、Cl₂、NH₃等混合气体或排放气组分。它最实用的特性是背景气水分含量对测量影响不大，可直接用于热湿工况——这正是红外的短板。滤光式紫外-可见光光度分析仪还能测混合液体组分，如油品色度、乙二醇纯度。
图2 紫外线分析仪选型要点（SH/T 3005—2016 第9.2.3条）
原理 ｜ 为什么紫外不怕水汽 水分子在红外波段有很强的吸收带，背景气里的水汽会叠在被测组分的谱线上形成交叉干扰，所以9.2.2条要求红外的背景气必须干燥；而在紫外测量波段，水的吸收很弱，水汽多少基本不碍事，9.2.3 b)款因此直接放行热湿工况。烟气、排放气这类又热又湿的样品，紫外往往是更省事的选择。 |
三、红外 vs 紫外
图3 红外与紫外分析仪选型对比
两台仪表量程、响应时间完全相同，差异全在适用边界上。条文说明9.2.3 b)还补了一句：紫外线吸收光谱通常为谱带状光谱，相同条件下紫外线分析仪灵敏度比红外线分析仪高。这解释了为什么Cl₂在红外条文里是禁测对象，到了紫外条文里反而是典型测量对象——同一个分子，换个波段就有了可用的吸收。
四、选型决策延伸
紫外原理在规范其他条款里还有几处延伸：硫化氢分析仪宜选用紫外吸收式（9.2.7）；水中油分析仪宜采用紫外荧光式分析仪（9.3.6）；油品分析中，紫外分光仪宜用于测量石油中芳烃含量，红外分光仪宜用于测量石油的酸度值（9.3.7）。
小结
选型顺序就三步：先看分子——对称无极性气体和惰性气体直接把红外排除；再看背景——干燥清洁、交叉干扰小，红外是首选，热湿工况或干扰压不住，转紫外；第三步看工况和相态——高温高压毒性腐蚀走滤光式红外，液体组分和重要单组分走滤光式紫外-可见。两类仪表不是竞争关系，是按样品性质分工。