使用近紅外光譜儀時(shí)的注意事項(xiàng) 光譜儀操作規(guī)程

第第頁使用近紅外光譜儀時(shí)的注意事項(xiàng)光譜儀操作規(guī)程紅外光譜儀是利用物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外輻射的吸收特性，進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器，通常由光源、單色器、探測(cè)器和計(jì)算機(jī)處理信息系統(tǒng)組成，廣泛用于染織工業(yè)、環(huán)境科學(xué)、生物化學(xué)、材料科學(xué)、石油工業(yè)、醫(yī)藥學(xué)等研究領(lǐng)域。注意事項(xiàng)：1、測(cè)定時(shí)實(shí)驗(yàn)室的溫度應(yīng)在15～30℃，相對(duì)濕度應(yīng)在65%以下，所用電源應(yīng)配備有穩(wěn)壓裝置和接地線。因要嚴(yán)格控制室內(nèi)的相對(duì)濕度，因此紅外實(shí)驗(yàn)室的面積不要太大，能放得下必須的儀器設(shè)備即可，但室內(nèi)一定要有除濕裝置。2、如所用的是單光朿型傅里葉紅外分光光度計(jì)(目前應(yīng)用較多)，實(shí)驗(yàn)室里的CO2含量不能太高，因此實(shí)驗(yàn)室里的人數(shù)應(yīng)盡量少，無關(guān)人員盡量不要進(jìn)入，還要注意適當(dāng)通風(fēng)換氣。3、如供試品為鹽酸鹽，因考慮到在壓片過程中可能出現(xiàn)的離子交換現(xiàn)象，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用氯化鉀(也同溴化鉀一樣預(yù)處理后使用)代替溴化鉀進(jìn)行壓片，但也可比較氯化鉀壓片和溴化鉀壓片后測(cè)得的光譜，如二者沒有區(qū)別，則可使用溴化鉀進(jìn)行壓片。4、為防止儀器受潮而影響使用壽命，紅外實(shí)驗(yàn)室應(yīng)經(jīng)常保持干燥，即使儀器不用，也應(yīng)每周開機(jī)至少兩次，每次半天，同時(shí)開除濕機(jī)除濕。特別是霉雨季節(jié)，需要每天開除濕機(jī)。5、紅外光譜測(cè)定常用的試樣制備方法是溴化鉀(KBr)壓片法(藥典收載品種90%以上用此法)，因此為減少對(duì)測(cè)定的影響，所用KBr應(yīng)為光學(xué)試劑級(jí)，至少也要分析純級(jí)。使用前應(yīng)適當(dāng)研細(xì)(200目以下)，并在120℃以上烘4小時(shí)以上后置干燥器中備用。如發(fā)現(xiàn)結(jié)塊，則應(yīng)重新干燥。制備好的空KBr片應(yīng)透明，與空氣相比，透光率應(yīng)在75%以上。6、壓片法時(shí)取用的供試品量一般為1～2mg，因不可能用天平稱量后加入，并且每種樣品的對(duì)紅外光的吸收程度不一致，故常憑經(jīng)驗(yàn)取用。一般要求所沒得的光譜圖中絕大多數(shù)吸收峰處于10%～80%透光率范圍在內(nèi)。強(qiáng)吸收峰的透光率如太大(如大于30%)，則說明取樣量太少；相反，如強(qiáng)吸收峰為接近透光率為0%，且為平頭峰，則說明取樣量太多，此時(shí)均應(yīng)調(diào)整取樣量后重新測(cè)定。7、測(cè)定用樣品應(yīng)干燥，否則應(yīng)在研細(xì)后置紅外燈下烘幾分鐘使干燥。試樣研好并具在模具中裝好后，應(yīng)與真空泵相連后抽真空至少2分鐘，以使試樣中的水分進(jìn)一步被抽走，然后再加壓到0.8～1GPa(8～10T/cm2)后維持2～5min。不抽真空將影響片子的透明度。8、壓片時(shí)KBr的取用量一般為200mg左右，應(yīng)根據(jù)制片后的片子厚度來控制KBr量，一般片子厚度應(yīng)在0.5mm以下，厚度大于0.5mm時(shí)，?？稍诠庾V上觀察到干涉條紋，對(duì)供試品光譜產(chǎn)生干擾。9、壓片時(shí)，應(yīng)先取供試品研細(xì)后再加入KBr再次研細(xì)研勻，這樣比較容易混勻。研磨所用的應(yīng)為瑪瑙研缽，因玻璃研缽內(nèi)表面比較粗糙，易粘附樣品。研磨時(shí)應(yīng)按同一方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)均勻用力，如不按同一方向研磨，有可能在研磨過程中使供試品產(chǎn)生轉(zhuǎn)晶，從而影響測(cè)定結(jié)果。研磨力度不用太大，研磨到試樣中不再有肉眼可見的小粒子即可。試樣研好后，應(yīng)通過一小的漏斗倒入到壓片模具中(因模具口較小，直接倒入較難)，并盡量把試樣鋪均勻，否則壓片后試樣少的地方的透明度要比試樣多的地方的低，并因此對(duì)測(cè)定產(chǎn)生影響。另外，如壓好的片子上出現(xiàn)不透明的小白點(diǎn)，則說明研好的試樣中有未研細(xì)的小粒子，應(yīng)重新壓片。10、壓片模具用后應(yīng)立即用水清洗干凈并擦干，置干燥器中保存以免銹蝕。拉曼光譜儀在各領(lǐng)域的重要應(yīng)用

拉曼光譜儀是研究分子振動(dòng)的一種光譜方法，它的原理和機(jī)制都與紅外光譜不同，但它提供的結(jié)構(gòu)信息卻是類似的，都是關(guān)于分子內(nèi)部各種簡(jiǎn)正振動(dòng)頻率及有關(guān)振動(dòng)能級(jí)的情況，一流的拉曼光譜儀可以用來鑒定分子中存在的官能團(tuán)。拉曼光譜技術(shù)已被成功地應(yīng)用于寶石學(xué)研究和寶石鑒定領(lǐng)域。除了鑒別寶石，拉曼光譜儀還有那些方面的用途？

1、拉曼光譜儀在高分子材料中的應(yīng)用

拉曼光譜儀可提供聚合物材料結(jié)構(gòu)方面的許多重要信息。如分子結(jié)構(gòu)與組成、立體規(guī)整性、結(jié)晶與去向、分子相互作用，以及表面和界面的結(jié)構(gòu)等。從拉曼峰的寬度可以表征高分子材料的立體化學(xué)純度。如無規(guī)立場(chǎng)試樣或結(jié)構(gòu)混雜的樣品，拉曼峰是弱而寬；而高度有序樣品具有強(qiáng)而尖銳的拉曼峰。研究?jī)?nèi)容包括：高分子取向研究：高分子鏈的各向異性必然帶來對(duì)光散射的各向異性，測(cè)量分子的拉曼退偏比可以得到分子構(gòu)型或構(gòu)象等方面的重要信息。聚合物共混物的相容性以及分子相互作用研究。

2、拉曼光譜儀在材料科學(xué)研究中的應(yīng)用

拉曼光譜儀在材料科學(xué)中是物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的有力工具，包括：拉曼光譜已成CVD化學(xué)氣相沉積法）制備薄膜的檢測(cè)和鑒定手段。拉曼可以研究單、多、微和非晶硅結(jié)構(gòu)以及硼化非晶硅、氫化非晶硅、金剛石、類金剛石等層狀薄膜的結(jié)構(gòu)。超晶格材料研究：可通過測(cè)量超晶格中的應(yīng)變層的拉曼頻移計(jì)算出應(yīng)變層的應(yīng)力，根據(jù)拉曼峰的對(duì)稱性，知道晶格的完整性。還可測(cè)出半磁半導(dǎo)體的組分，外延層的質(zhì)量，外延層混品的組分載流子濃度。

3、拉曼光譜儀在寶石研究

1）拉曼光譜在寶石包裹體研究中的應(yīng)用

拉曼光譜儀可以用于寶石包裹體化學(xué)成分的定性、定量檢測(cè)，利用拉曼光譜技術(shù)研究礦物內(nèi)的包裹體特征，可以獲得有關(guān)寶石礦物的成因及產(chǎn)地的信息。共焦顯微拉曼光譜技術(shù)有很好的空間分辨率，從而可以獲得界面過程中物種分子變化情況、相應(yīng)的物種分布、物種分子在界面不同區(qū)域的吸附取向等。

2）珠寶玉石檢測(cè)行業(yè)中的應(yīng)用

拉曼顯微鏡的共聚焦設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)在不破壞樣品的情況下對(duì)樣品進(jìn)行不同深度的探測(cè)而同時(shí)完全排除其他深度樣品的干擾信息，從而獲得不同深度樣品的真實(shí)信息，拉曼光譜儀在分析多層材料時(shí)相當(dāng)有用。

3）拉曼光譜在寶石鑒定中的應(yīng)用

拉曼光譜儀測(cè)試的微區(qū)可達(dá)幾微米，在寶石鑒定中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠探測(cè)寶石及其微小的雜質(zhì)、顯微內(nèi)含物和人工摻雜物，且能滿足寶石鑒定所必須的無損、快速的要求。拉曼光譜技術(shù)可以準(zhǔn)確地鑒定寶石內(nèi)部的包裹體，提供寶石的成因及產(chǎn)地信息，并且可以有效、快速、無損和準(zhǔn)確地鑒定寶石的類別；

4、拉曼光譜在生物學(xué)研究中的應(yīng)用

拉曼光譜是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光譜很弱、譜圖又很簡(jiǎn)單，故拉曼光譜可以在接近自然狀態(tài)、活性狀態(tài)下來研究生物大分子的結(jié)構(gòu)及其變化。

生物大分子的拉曼光譜可以同時(shí)得到許多寶貴的信息：

1）蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)：α-螺旋、β-折疊、無規(guī)卷曲及β-回轉(zhuǎn)；

2）蛋白質(zhì)主鏈構(gòu)像：酰胺Ⅰ、Ⅲ，C-C、C-N伸縮振動(dòng)；

3）蛋白質(zhì)側(cè)鏈構(gòu)像：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的側(cè)鏈和后二者的構(gòu)像及存在形式隨其微環(huán)境的變化；

4）對(duì)構(gòu)像變化敏感的羧基、巰基、S-S、C-S構(gòu)像變化；

5）研究脂類和生物膜的相互作用、結(jié)構(gòu)、組分等；

6）DNA分子結(jié)構(gòu)以及和DNA與其他分子間的作用；

7）生物膜的脂肪酸碳?xì)滏溞D(zhuǎn)異構(gòu)現(xiàn)象；

8）對(duì)生物膜中蛋白質(zhì)與脂質(zhì)相互作用提供重要信息。

5、拉曼光譜在中草藥研究中的應(yīng)用

各種中草藥因所含化學(xué)成分的不同而反映出拉曼光譜的差異，拉曼光譜在中草藥研究中的應(yīng)用包括：

1）中草藥的穩(wěn)定性研究

利用拉曼光譜動(dòng)態(tài)跟蹤中草藥的變質(zhì)過程，這對(duì)中草藥的穩(wěn)定性預(yù)測(cè)、監(jiān)控藥材的質(zhì)量具有直接的指導(dǎo)作用。

2）中草藥的無損鑒別

由于拉曼光譜分析，無需破壞樣品，因此能對(duì)中草藥樣品進(jìn)行無損鑒別，這對(duì)名貴中中草藥的研究特別重要。

3）中草藥化學(xué)成分分析

高效薄層色譜(TLC)能對(duì)中草藥進(jìn)行有效分離但無法獲得各組份化合物的結(jié)構(gòu)信息，而表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)具有峰形窄、靈敏度高、選擇性好的優(yōu)點(diǎn)，可對(duì)中草藥化學(xué)成分進(jìn)行高靈敏度的