紅外光譜的實(shí)驗(yàn)技術(shù)

關(guān)于紅外光譜的實(shí)驗(yàn)技術(shù)12目前主要有兩類紅外光譜儀：色散型紅外光譜儀Fourier（傅立葉）變換紅外光譜儀一紅外光譜實(shí)驗(yàn)技術(shù)第2頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天3色散型紅外光譜原理圖光源樣品分光器檢測(cè)器干涉圖計(jì)算機(jī)光源樣品分光器檢測(cè)器光譜圖光譜圖傅里葉變換型紅外光譜原理圖干涉儀第3頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天4因玻璃、石英等材料不能透過(guò)紅外光，紅外吸收池要用可透過(guò)紅外光的NaCl、KBr、CsI、KRS-5（TlI58%，TlBr42%）等材料制成窗片。用NaCl、KBr、CsI等材料制成的窗片需注意防潮。固體試樣常與純KBr混勻壓片，然后直接進(jìn)行測(cè)定。樣品池-窗片材料第4頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天5樣品池-窗片材料第5頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天6試樣的處理和制備要獲得一張高質(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。1.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)>98%或符合商業(yè)規(guī)格，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。第6頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天7試樣的處理和制備（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)選擇適當(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)。2.制樣的方法氣體樣品氣態(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。第7頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天8試樣的處理和制備液體和溶液試樣（1）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。（2）液膜法沸點(diǎn)較高的試樣，直接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)行第8頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天9試樣的處理和制備測(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(méi)有強(qiáng)烈的吸收，不侵蝕鹽窗，對(duì)試樣沒(méi)有強(qiáng)烈的溶劑化效應(yīng)等。固體試樣（1）壓片法將1~2mg試樣與200mg純KBr研細(xì)均勻，置于模具中，用（5~10）

107Pa壓力在油壓機(jī)上壓成透明薄片，即可用語(yǔ)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。第9頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天10試樣的處理和制備（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。（3）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?。也可將試樣溶解在低沸點(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。第10頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天11二拉曼光譜實(shí)驗(yàn)技術(shù)自從60年代將激光器用于拉曼光譜儀后，拉曼光譜儀得到了飛速的發(fā)展．開(kāi)辟了現(xiàn)代拉曼光譜儀的新篇章。如今的拉曼光譜儀無(wú)論在檢測(cè)精度和測(cè)試范圍上都是以前的拉曼光譜儀所不能相比的。它主要由光源、外光路系統(tǒng)、樣品池、單色器、信號(hào)處理及輸出系統(tǒng)等五部分組成。第11頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天12拉曼光譜儀第12頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天13樣品池由于在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)，拉曼散射光不會(huì)被玻璃吸收．因此拉曼光譜的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是樣品可放在玻璃制成的各種樣品池中．這給樣品的拉曼測(cè)試帶來(lái)很大便利。樣品池可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和樣品的形態(tài)和數(shù)量設(shè)計(jì)成不同的形狀。第13頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天14

同紅外光譜一樣，拉曼光譜的試樣也可以是液體、固體或氣體：氣體樣品氣體樣品一般置于直徑1—2cm．厚1mm的玻璃管中。必要時(shí)氣體樣品還可以置于密閉的直徑略大于激光束(～

1mm)的細(xì)毛細(xì)管中。由于氣體樣品的拉曼散射光很弱．為了獲得較強(qiáng)的拉曼信號(hào)，樣品池中的氣體應(yīng)有較大的壓力，或是讓激光束多次通過(guò)樣品池。試樣的處理和制備第14頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天15液體樣品液體樣品較易處理，它可置于試管，毛細(xì)管，燒瓶及其他常規(guī)的樣品池中，具體情況要視樣品的量而定。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于微量樣品，可以置于不同直徑的毛細(xì)管中，若液體樣品易揮發(fā)，則毛細(xì)管應(yīng)封閉。如果樣品的量較多，則可置于燒瓶，細(xì)頸瓶及其他常規(guī)樣品池中。試樣的處理和制備第15頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天16固體樣品常量固體粉末樣品和細(xì)晶樣品可放入燒瓶，試劑瓶等常規(guī)樣品池中。若是粗大顆粒的樣品，可以先研磨成粉狀，再置入上述各種樣品池中。若樣品在空氣中較易潮濕或分解，則應(yīng)將樣品池封閉。而對(duì)于透明的棒狀，塊狀和片狀樣品可直接放在樣品池中進(jìn)行分析。對(duì)于及微量的固體樣品（10-9g），可先溶于低沸點(diǎn)的溶劑中，裝入很細(xì)的毛細(xì)管中，在測(cè)定前將溶劑揮發(fā)。試樣的處理和制備第16頁(yè),共19頁(yè)，2024年2月25日，星期天17

另外，對(duì)于固體樣品還可以用以下方法制成片狀進(jìn)行測(cè)試：首先將200mg溴化鉀研成粉末，置于壓片機(jī)中壓成圓形片狀載體，然后將少量待測(cè)樣品粉末(約50mg)均勻?yàn)⒃贙Br基片上，若有必要還可加入KNO3,K2SO4等作為內(nèi)標(biāo)。拉曼測(cè)試就在此圓片表面進(jìn)行。試樣的處