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傅立葉紅外光譜儀測(cè)試樣品的方法原理及注意事項(xiàng)
更新時(shí)間:2017-11-09   點(diǎn)擊次數(shù):5926次

傅立葉紅外光譜儀,是基于對(duì)干涉后的紅外光進(jìn)行傅立葉變換的原理而開發(fā)的紅外光譜儀,主要由紅外光源、光闌、干涉儀(分束器、動(dòng)鏡、定 鏡)、樣品室、檢測(cè)器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成??梢詫?duì)樣品進(jìn)行定性和定量分析,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥化工、地礦、石油、煤炭、環(huán)保、 海關(guān)、寶石鑒定、刑偵鑒定等領(lǐng)域。光源發(fā)出的光被分束器(類似半透半反鏡)分為兩束,一束經(jīng)透射到達(dá)動(dòng)鏡,另一束經(jīng)反射到達(dá)定鏡。兩束光分別經(jīng)定鏡和動(dòng)鏡 反射再回到分束器,動(dòng)鏡以一恒定速度作直線運(yùn)動(dòng),因而經(jīng)分束器分束后的兩束光形成光程差,產(chǎn)生干涉。干涉光在分束器會(huì)合后通過樣品池,通過樣品后含有樣品 信息的干涉光到達(dá)檢測(cè)器,然后通過傅立葉變換對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,zui終得到透過率或吸光度隨波數(shù)或波長(zhǎng)的紅外吸收光譜圖。

要獲得一張高質(zhì)量紅外光譜圖,除了儀器本身的因素外,還必須有合適的樣品制備方法。
  
  一、紅外光譜法對(duì)試樣的要求
  
  紅外光譜的試樣可以是液體、固體或氣體,一般應(yīng)要求:
  
  1.試樣應(yīng)該是單一組份的純物質(zhì),純度應(yīng)符合商業(yè)規(guī)格>98%,才便于與純物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行對(duì)照。多組份試樣應(yīng)在測(cè)定前盡量預(yù)先用分餾、萃取、重結(jié)晶或色譜法進(jìn)行分離提純,否則各組份光譜相互重疊,難于判斷。
  
  2.試樣中不應(yīng)含有游離水。水本身有紅外吸收,會(huì)嚴(yán)重干擾樣品譜,而且會(huì)侵蝕吸收池的鹽窗。
  
  3.試樣的濃度和測(cè)試厚度應(yīng)適當(dāng),以使光譜圖中的大多數(shù)吸收峰的透射比處于10%~80%范圍內(nèi)。
  
  二、傅立葉紅外光譜儀制樣的方法
  
  1.氣體樣品
  
  氣態(tài)樣品可在玻璃氣槽內(nèi)進(jìn)行測(cè)定,它的兩端粘有紅外透光的NaCl或KBr窗片。先將氣槽抽真空,再將試樣注入。
  
  2.液體和溶液試樣
  
 ?。?)液體池法
  
  沸點(diǎn)較低,揮發(fā)性較大的試樣,可注入封閉液體池中,液層厚度一般為0.01~1mm。
  
 ?。?)液膜法
  
   沸點(diǎn)較高的試樣,直接滴在兩片鹽片之間,形成液膜。對(duì)于一些吸收很強(qiáng)的液體,當(dāng)用調(diào)整厚度的方法仍然得不到滿意的譜圖時(shí),可用適當(dāng)?shù)娜軇┡涑上∪芤哼M(jìn)行 測(cè)定。一些固體也可以溶液的形式進(jìn)行測(cè)定。常用的紅外光譜溶劑應(yīng)在所測(cè)光譜區(qū)內(nèi)本身沒有強(qiáng)烈的吸收,不侵蝕鹽窗,對(duì)試樣沒有強(qiáng)烈的溶劑化效應(yīng)等。
  
  3.固體試樣
  
 ?。?)壓片法
  
  將1~2mg試樣與200mg純KBr研細(xì)均勻,置于紅外壓片模具中,用(5~10)´107Pa壓力在紅外壓片機(jī)上壓成透明薄片,即可用于測(cè)定。試樣和KBr都應(yīng)經(jīng)干燥處理,研磨到粒度小于2微米,以免散射光影響。
  
  (2)石蠟糊法
  
  將干燥處理后的試樣研細(xì),與液體石蠟或全氟代烴混合,調(diào)成糊狀,夾在鹽片中測(cè)定。
  
 ?。?)薄膜法
  
   主要用于高分子化合物的測(cè)定??蓪⑺鼈冎苯蛹訜崛廴诤笸恐苹驂褐瞥赡ぁR部蓪⒃嚇尤芙庠诘头悬c(diǎn)的易揮發(fā)溶劑中,涂在鹽片上,待溶劑揮發(fā)后成膜測(cè)定。當(dāng)樣 品量特別少或樣品面積特別小時(shí),采用光束聚光器,并配有微量液體池、微量固體池和微量氣體池,采用全反射系統(tǒng)或用帶有鹵化堿透鏡的反射系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。
  
  傅立葉紅外光譜儀儀器操作
  
  1.樣品準(zhǔn)備(固體樣品)
  
  取樣品約0.5mg在紅外烤燈下充分研磨,再加入干燥KBr粉末約50mg,繼續(xù)研磨至混合均勻。
  
  2.模具準(zhǔn)備
  
  將干燥器中保存的簡(jiǎn)易模具取出,確認(rèn)模具潔凈。若其表面不潔凈,可用棉花沾少許無水乙醇輕輕擦拭(不可用力,以免模具表面被劃傷),然后在紅外燈下干燥。
  
  3.制片方法
  
  將試樣與純KBr混合粉末置于模具中,用(5~10)´107Pa壓力在油壓機(jī)上壓成透明薄片,即可用于測(cè)定。試樣和KBr都應(yīng)經(jīng)干燥處理,研磨到粒度小于2微米,以免散射光影響。
  
  樣品測(cè)試過程中的注意事項(xiàng)
  
  1.測(cè)試樣品一定要干燥,干燥不充分的樣品可以在紅外燈下烘烤1小時(shí)左右。樣品研磨要充分,否則會(huì)損傷模具。
  
  2.所有用具應(yīng)保持干燥、清潔;使用前可以用脫脂棉蘸酒精小心擦拭。
  
  3.壓片過程應(yīng)在紅外燈照射下進(jìn)行。
  
  4.操作過程中應(yīng)保持模具表面干燥、清潔;防止樣品腐蝕模具(KBr對(duì)模具表面腐蝕很嚴(yán)重)
  
  5.易吸水和潮解的樣品不宜用壓片法。
  
  6.KBr在粉末狀態(tài)下極易吸水、潮解,應(yīng)放在干燥器中保存,定期在干燥箱中110℃或在真空烘箱中恒溫干燥2小時(shí)。

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