拉曼光譜和拉曼光譜術(shù)

1、拉曼光譜和拉曼光譜技術(shù)Raman spectrum and Raman spectroscopy拉曼光譜的峰強(qiáng)度與相應(yīng)的分子濃度成正比， 拉曼光譜也能用于 定量分析。拉曼光譜一般不觸及試樣，也不必對(duì)試樣作任何修飾，能 穿過(guò)由玻璃、 寶石或塑料制成的透明容器或窗口收集拉曼信息。 在工 業(yè)生產(chǎn)中，不必預(yù)先作試樣準(zhǔn)備處理是選用拉曼光譜術(shù)而棄用其它更 成熟分析技術(shù)的主要原因。 人們偏向拉曼技術(shù)的其它原因還在于維持 費(fèi)用低，具有其它分析技術(shù)所不具備的特有分析能力以及拉曼光譜術(shù) 和紅外光譜術(shù)的互補(bǔ)特性。拉曼散射光的強(qiáng)度并不是在所有的方向都相等的。 所以討論拉曼 散射光的強(qiáng)度必須指明入射光傳播方向與所檢測(cè)的

2、拉曼散射光之間 的角度。通常在與入射光方向成 90?；蛘?180。的方向上觀測(cè)拉曼散射。 這些散射幾何分別稱(chēng)為直角散射和背散射。溫度和壓力對(duì)拉曼峰的影響。水的拉曼峰在 3300cm-1-3400cm-1。 凝聚相試樣拉曼光譜的峰通常有 5cm-1-20cm-1 寬，氣相拉曼峰比較窄。 定量分析和定性分析應(yīng)用拉曼光譜術(shù)作定量分析的基礎(chǔ)是測(cè)得的分析物拉曼峰強(qiáng)度 與分析物濃度間有線(xiàn)性比例關(guān)系。分析物峰面積（累積面積）與分析 物濃度間的關(guān)系曲線(xiàn)是直線(xiàn)。 這種曲線(xiàn)稱(chēng)為標(biāo)定曲線(xiàn)。 通常對(duì)標(biāo)定曲 線(xiàn)應(yīng)用最小二乘方擬合以建立方程式， 據(jù)此從拉曼峰面積計(jì)算得到分 析物濃度。 影響拉曼峰面積或峰高度的因素不只有分

3、析物濃度， 還有 其它因素。 例如試樣的透明程度和插入收集光系統(tǒng)的薄膜。 所以幾乎 所有拉曼定量分析方法，在建立標(biāo)定曲線(xiàn)之前都使用某種類(lèi)型的內(nèi) 標(biāo)，以修正這些因素對(duì)拉曼峰面積或高度的影響。有時(shí)候，當(dāng)分析物 濃度變化時(shí)， 試樣中所有成分的濃度也發(fā)生變化。 這種情況下可使用 試樣所有成分的總和作內(nèi)標(biāo)。拉曼光譜的噪聲及其減除方法拉曼光譜術(shù)常遇到的最重要的噪聲來(lái)源有發(fā)射噪聲、 儀器噪聲和 背景光。在波長(zhǎng)小于 1000nm 的拉曼測(cè)量中，發(fā)射噪聲是最主要的噪 聲。儀器噪聲主要取決于拉曼儀的設(shè)計(jì)。 而背景光總是拉曼光譜術(shù)的 潛在的問(wèn)題，因?yàn)槔鼜?qiáng)度是很弱的。發(fā)射噪聲一般是色散型拉曼光譜術(shù)的最大噪聲來(lái)源，

4、而在傅里葉 拉曼光譜術(shù)中，檢測(cè)噪聲通常比發(fā)射噪聲大得多。熒光和磷光熒光是背景光中最受關(guān)注的一種。 而激光引起的熒光是拉曼光譜 術(shù)中最普遍遇到的背景光來(lái)源。 熒光光譜外觀通常比拉曼光譜峰要寬 得多，看起來(lái)像拉曼光譜緩慢變化的基線(xiàn)。 減小或消除熒光背景最成 功的方法是選擇使用這樣的拉曼激發(fā)波長(zhǎng)，它不被熒光材料所吸收， 或者僅僅產(chǎn)生拉曼光譜范圍以外的熒光。 最常用的是近紅外或紫外光 激發(fā)和熒光減除法。 對(duì)試樣做某些預(yù)處理有時(shí)也是有效的， 例如高溫 氧化以破壞熒光材料，試樣凈化也是一種有效的方法。黑體輻射黑體輻射是光譜寬背景信號(hào)的另一個(gè)可能來(lái)源。 只是因?yàn)闇囟雀?于絕對(duì)零度而發(fā)生的輻射稱(chēng)為黑體輻射。

5、減小拉曼光譜中黑體輻射的 一個(gè)方法是使用較短波長(zhǎng)的激發(fā)光。 試樣的黑體輻射可能來(lái)源于加熱 的整個(gè)試樣，也可能來(lái)源于激發(fā)拉曼散射的激光對(duì)試樣的局部加熱。 在整個(gè)試樣被加熱時(shí)， 若使拉曼儀對(duì)試樣的照射面積達(dá)到最小， 就能 最大限度地減小拉曼光譜中的黑體強(qiáng)度。 只要所有激發(fā)光光線(xiàn)都落在 所觀察的試樣面積上， 就不會(huì)損失拉曼強(qiáng)度。 所以擴(kuò)大激光對(duì)試樣的 照射面積是減小激光加熱引起的黑體強(qiáng)度的最有效和方便的方法。 黑 體輻射不僅來(lái)自試樣， 也可能來(lái)自周?chē)h(huán)境。 最常遇到的是白熾燈光 線(xiàn)。拉曼光譜中這種背景強(qiáng)度的消除只要關(guān)閉白熾燈或作適當(dāng)?shù)恼趽?就很有效。表面增強(qiáng)拉曼光譜術(shù)（ SERS） 在金屬膠?；虼植?/p>

6、金屬表面作用下， 材料的拉曼橫截面可能增大 107 倍。增大只發(fā)生在直接 吸附在金屬表面上的物質(zhì)。這種效應(yīng)稱(chēng)為 表面增強(qiáng)拉曼散射。 銀和金是最常使用的金屬， 因?yàn)樗鼈冇凶顝?qiáng)的增 強(qiáng)效果，銅也用天表面增強(qiáng)拉曼光譜術(shù)。它們的增強(qiáng)效果依次為 Ag>Au>Cu?？梢?jiàn)光或近紅外激發(fā)可用于銀的SERS,而金和銅則要求使用紅或近紅外激光。如果將SERS與共振拉曼光譜增強(qiáng)聯(lián)合使用， 可使拉曼橫截面增大高達(dá) 1014倍-1015 倍。這使得單分子拉曼光譜術(shù)成 為可能。單分子SERS研究表明，SERS強(qiáng)度的大部分是由SERS基材 上的一小部分分析物分子所貢獻(xiàn)。SERS有幾種不同的機(jī)制。大致可分為兩類(lèi)：

7、電磁效應(yīng)（EM ）和 化學(xué)效應(yīng)（CT）。電磁效應(yīng)是由于金屬表面與激發(fā)光的相互作用使分 析物電場(chǎng)強(qiáng)度增大的結(jié)果。 其中較重要的效應(yīng)是金屬表面等離激元的 激發(fā)。表面激元是金屬表面導(dǎo)帶電子的振蕩。 在表面等離激元共振頻 率，導(dǎo)帶電子易于移動(dòng)，從而在局部電場(chǎng)產(chǎn)生大的振蕩。表面等離激 元頻率與金屬的電子結(jié)構(gòu)和金屬表面粗糙程度或膠質(zhì)粒直徑有關(guān)。 電 磁效應(yīng)隨離開(kāi)金屬表面距離的 3 次方而減弱，其范圍約為離金屬表面 幾個(gè)納米。 電磁效應(yīng)與分析物本身沒(méi)有太大的關(guān)系。 化學(xué)效應(yīng)是由于 分析物與金屬波函數(shù)重疊而發(fā)生， 與電磁效應(yīng)相比， 化學(xué)反應(yīng)作用范 圍較短，而且與分析物強(qiáng)烈相關(guān)。對(duì)電磁場(chǎng)增強(qiáng)來(lái)看，當(dāng)激光照射到基

8、底表面時(shí)，會(huì)在金、銀、銅 等這些金屬上激發(fā)出表面等離子體， 使得入射光場(chǎng)強(qiáng)和散射光場(chǎng)強(qiáng)都 有較大增強(qiáng)。由于拉曼增強(qiáng)散射強(qiáng)度與分子所處光電場(chǎng)強(qiáng)度的平方成 正比，因而極大地增強(qiáng)了吸附在表面的分子產(chǎn)生的拉曼散射強(qiáng)度， 從 而提高了檢測(cè)靈敏度。 這與基底材料有關(guān)。 因此通過(guò)調(diào)諧基底材料有 望獲得理想的SERS效應(yīng)。一般認(rèn)為表面等離子體越強(qiáng)，在表面激發(fā) 的電磁場(chǎng)就越強(qiáng)，相應(yīng)的拉曼增強(qiáng)效應(yīng)也越大。不論考慮哪種機(jī)制， 為了得到大的增強(qiáng)， 金屬表面必須具有合適 的粗糙程度。銀基襯在SERS效應(yīng)中是最為有效的。銀基襯可以是膠 體態(tài)銀、銀島薄膜（Ag/CaF»、沉積在石英或特芙隆粒子上的銀膜、 粗 糙的

9、電極和玻璃片上的化學(xué)處理過(guò)的銀膜。 膠體態(tài)銀、 金和銅是最為 廣泛使用的類(lèi)型， 因其準(zhǔn)備過(guò)程不需要特殊的儀器設(shè)備。 化學(xué)刻蝕是 適合于SERS研究基襯準(zhǔn)備的一種較為方便有效的方法。刻蝕過(guò)程十 分簡(jiǎn)便，在室溫下將 0。 025mm 厚的銀薄膜浸入攪動(dòng)著的 4MHNO3 中數(shù)分鐘， 直到薄膜呈乳白色。 這一過(guò)程使銀膜表面形成粗糙的海綿 狀，具有尺寸在10 nm-100 nm范圍的凹凸不平。表面增強(qiáng)拉曼光譜有效地彌補(bǔ)了拉曼信號(hào)靈敏度低的弱點(diǎn)， 可以 獲得常規(guī)拉曼光譜難以獲得的信息。 它在獲取表面和界面信息方面的 功能是非常突出的， 這一技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于表面和界面的物理和 化學(xué)研究。SERS技術(shù)雖

10、有著強(qiáng)大的分析功能，但其應(yīng)用仍受到諸多限制。 應(yīng)用受到限制主要受下列因素所決定：SERS要求試樣與基襯接觸， 這失去了拉曼光譜術(shù)非侵入和不接觸分析的基本優(yōu)點(diǎn)；SERS基襯對(duì)不同材料的吸附性能不同， 這使定量分析發(fā)生問(wèn)題； 基襯重現(xiàn)性和穩(wěn) 定性難以控制，這個(gè)困難的解決目前正在取得很大的進(jìn)展。SERS技術(shù)要求所檢測(cè)的分子含有芳環(huán)、雜環(huán)、氮原子硝基、氨基、羰基或磷 和硫原子之一，這使檢測(cè)對(duì)象有一定的限制；試樣可能與 SERS基襯 發(fā)生化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)（對(duì)金基襯這不是大問(wèn)題） 。共振增強(qiáng)拉曼光譜術(shù)（ RRS）當(dāng)激發(fā)波長(zhǎng)與分子的電子躍遷波長(zhǎng)相等時(shí)將發(fā)生共振拉曼散射。 這時(shí)拉曼散射強(qiáng)度比常規(guī)散射要高出約

11、106倍。靈敏度的極大增高使 共振拉曼光譜能給出比常規(guī)拉曼光譜豐富得多的光譜特征信息， 并能 觀察到在常規(guī)拉曼散射中難以出現(xiàn)的， 其強(qiáng)度可與基頻相比擬的泛音 和組合光譜。 原則上講， 拉曼散射強(qiáng)度的共振增強(qiáng)能用來(lái)增大幾乎任 何類(lèi)型拉曼過(guò)程的靈敏度。 共振拉曼光譜的高靈敏度使其可用于低濃 度和微量試樣檢測(cè)。 例如，應(yīng)用這種技術(shù)可不加預(yù)處理得到人體體液 的拉曼光譜。 許多生物分子的電子吸收區(qū)位于紫外， 紫外共振拉曼技 術(shù)的研究已得到足夠的重視。利用紫外拉曼光譜術(shù)在蛋白質(zhì)、核酸、DNA和絲狀病毒粒子的研究已取得顯著成果。用共振拉曼偏振測(cè)量 技術(shù)，還可獲得有關(guān)分子對(duì)稱(chēng)的信息。共振增強(qiáng)和表面增強(qiáng)拉曼光譜

12、 術(shù)在分析化學(xué)領(lǐng)域能夠發(fā)揮的巨大作用早已引起關(guān)注。拉曼散射的基本原理圖如圖1所示，當(dāng)頻率為V。的單色光作用于分子時(shí)，可能發(fā)生彈性碰撞 或非彈性碰撞。原來(lái)處于基態(tài) EV=0的女子愛(ài)到能量為hv0的入射光子 激發(fā)而躍遷到一個(gè)受激虛態(tài)，因其不穩(wěn)定而立即輻射躍遷回到基態(tài) Ev=0，此過(guò)程對(duì)應(yīng)天彈性碰撞，輻射躍遷的頻率為V。，為瑞利散射線(xiàn)； 處于虛態(tài)的分子也可以躍遷到激發(fā)態(tài) Ev=1，這種過(guò)程對(duì)應(yīng)于非彈性碰 撞，光子的部分能量傳遞給分子，輻射躍遷的頻率為Vo-V，為拉曼散射的斯托克斯線(xiàn)。類(lèi)似的過(guò)程也可能發(fā)生在處于激發(fā)態(tài) Ev=1的分子受 到能量為hVo的入射光子激發(fā)而躍遷到受激虛態(tài)，而后輻射躍遷回到 激

13、發(fā)態(tài)EV=1，此過(guò)程對(duì)應(yīng)于彈性碰撞，輻射躍遷頻率為 V。，為瑞利散 射線(xiàn)；處于虛態(tài)的分子也可能躍遷到基態(tài) Ev=0，這種過(guò)程對(duì)應(yīng)于非彈 性碰撞，光子從分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)中得到能量，輻射躍遷的頻率為v°+ v， 為拉曼散射的反斯托克斯線(xiàn)。AmA (vg + tr)%事hvt)*hv斯托克斯線(xiàn)瑞利散射線(xiàn)反斯托克斯線(xiàn)圖1拉曼散射和瑞利散射的能級(jí)圖表面增強(qiáng)拉曼散射（Suface Enhanced Raman Scattering , 簡(jiǎn)稱(chēng) SERS）是指當(dāng)一些分子被吸附到某些粗糙的金屬（如銀、銅、金等）表 面上時(shí)，它們的拉曼散射強(qiáng)度會(huì)增加ibio7倍。SERS的實(shí)驗(yàn)方法一般的拉曼光譜儀都能用來(lái)進(jìn)

14、行 SERS勺測(cè)量，測(cè)量系統(tǒng)由三部 分組成：（1）激光光源（2）拉曼光譜儀和檢測(cè)系統(tǒng)（3）樣品池。作為激發(fā)光源的激光器一般用氣體離子激光哭或染料激光器，其選擇與所用的金屬基體有關(guān)。當(dāng)用銀作基體時(shí)，氬離子、氦-氖或染料激光器都可用，但金或銅作基體時(shí)，只有能產(chǎn)生紅光的激器，如氪 離子、氦-氖或染料激光器才能使用，因?yàn)樵诮鸹蜚~基體上，當(dāng)激光 的波長(zhǎng)小于600nm時(shí)，SERS效應(yīng)很小甚至沒(méi)有。樣品池的設(shè)計(jì)與樣品的種類(lèi)有關(guān)，當(dāng)被測(cè)樣品吸附在銀或金溶膠上時(shí)，用石英玻璃或硬玻璃管作樣品池。 當(dāng)樣品被吸附在表面粗糙化 的金屬片上時(shí)，可把金屬片直接安裝在拉曼光譜儀的樣品架上或放在 石英玻璃或硬玻璃管中，如果測(cè)量

15、吸附在電極表面的樣品的SERS寸，則要設(shè)計(jì)特殊的電化學(xué)池。SERS勺實(shí)驗(yàn)特性1 SERS最重要的特性是有很大的增強(qiáng)因子。吸附到某些粗糙的金 屬（如銀、銅、金等）表面上時(shí)，它們的拉曼散射強(qiáng)度會(huì)增加104107 倍。2只有少數(shù)基體能產(chǎn)生SERS效應(yīng)。銀、金和銅因?yàn)橛泻艽蟮脑?強(qiáng)效應(yīng)而被用來(lái)作為SERS勺金屬基體。鎳、鋁、鋰、鈉、鉀和鉑也 有一定的增強(qiáng)作用。另外在某些半導(dǎo)體上，如硫化鎘、三氧化二鐵、 二氧化鈦等表面也能觀察到SERS效應(yīng)。3金屬只有在它的表面被粗糙化后才能顯示出 SERS效應(yīng)。4所有SERS譜峰的退偏比都在0。6-0。75之間。5 SERS光譜沒(méi)有倍頻峰，表明SERS并不是簡(jiǎn)單的共振

16、效應(yīng)引起 的。6 SERS光諳實(shí)際上是SERS譜峰與連續(xù)背景疊加而成，此背景從瑞利線(xiàn)尾部一直延伸到4000cm1處，在50-600 cm1范圍內(nèi)，該背景強(qiáng)度 隨波數(shù)增加而降低，在600-4000 cm范圍內(nèi)，其強(qiáng)度基本不變。表面增強(qiáng)拉曼散射原理 圖2是表面增強(qiáng)拉曼的散射原理示意圖。當(dāng)分子吸附在納米尺度 的金屬介質(zhì)附近（金屬小球表示），其接受到的場(chǎng)強(qiáng)Em由兩部分組成，是場(chǎng)強(qiáng)為Eo的入射光強(qiáng)；二是由金屬小球感應(yīng)偶極子產(chǎn)生的電場(chǎng)Esp,即出-%其中一可以表示為。在滿(mǎn)足表面等離子共振條件時(shí)(_;，Im(x);較小時(shí))，.將會(huì)變得非常大，分子處在有效電場(chǎng)將入射光強(qiáng)。如果拉曼散射光與金屬 小球表面發(fā)生表面

17、等離子體共振， 其電場(chǎng)也將得到增強(qiáng)。綜合考慮上 述兩種因素，可以得到總的電磁場(chǎng)增強(qiáng)因子。圖2表面增強(qiáng)拉曼散射示意圖Fig。2 Sketch map of surface enhanced spectram scattering大粒徑單分散金納米粒子的水相合成實(shí)驗(yàn)部分試劑：氯金酸 (HAuCI4 3H2O度大于98 %(Aldrich)，其余藥品均為分析純，使用前未經(jīng)進(jìn)一步純化。實(shí)驗(yàn)用水為經(jīng)超純水裝置(Puric-Z)凈化的二次去離子 水，電阻率 .07M Q cm。晶種金溶膠的合成50mL 1.0 X 104 g mL-1氯金酸水溶液劇烈攪拌下加熱至沸騰，迅速加入0.50_ 2mL 1.0 x

18、 10 gm-L1 的檸檬酸鈉水溶液，保持沸騰15 min后自然冷卻。透射電鏡照片顯示所得晶種金溶膠平均粒徑為50± 5nm大粒徑金納米粒子的合成晶種金溶膠用適量超純水稀釋?zhuān)尤胍欢?0 x 10 g mL的氯金酸，使溶液中氯金酸總含量約為10 x 1（f g mL1 （包括已還原為晶種的氯金酸的量），最后以1 : 1的摩爾比加入相應(yīng)體積的mmol l-1羥胺（可稍過(guò)量以保證氯金酸反應(yīng)完全） ，常溫下攪拌 10 min。 通過(guò)加入氯金酸的量可以估算最終金納米粒子的大 小從而控制其粒徑 試劑加入順序?qū){米粒子形態(tài)的影響納米粒子的形態(tài)受試劑加入順序的影響很大。 在其它條件相同的情況下，

19、在晶 種金溶膠中先加入氯金酸再加入羥胺，反應(yīng)速度比較快（20 C時(shí)約3 min即可完成），得到的納米粒子表面比較光滑； 先加入羥胺再加入氯金酸， 不僅反應(yīng)速 度較慢（20 C時(shí)約min反應(yīng)完畢），而且所得粒子表面十分粗糙，多呈“星”形。 化學(xué)還原法因其設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，成為制備超細(xì)銀粉的主要方法。采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）#保護(hù)劑和價(jià)格低廉、還原能力溫和的葡萄糖作還原 劑，用簡(jiǎn)單工藝制備銀納米顆粒。稱(chēng)取15 g葡萄糖和5 g PVP,配制成300 mL混合水溶液，利用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié) 其pH值至11;稱(chēng)取6 g硝酸銀配制成100 mL水溶液。在恒溫水浴鍋中將上述溶液 加熱至70T，將硝酸銀

20、溶液以30滴/min的速度均勻地滴加到葡萄糖混合溶液 中，攪拌15 min得到黑色懸濁液。將此懸濁液離心分離，所得固體沉淀用去離子 水和無(wú)水醇各洗滌3遍，于50 C下真空干燥，得黑色粉末試樣。定量分析曲線(xiàn)非線(xiàn)性的產(chǎn)生及內(nèi)外標(biāo)法的正確運(yùn)用我們已經(jīng)了無(wú)到.應(yīng)用拉曼光譜法進(jìn)行 定董分析的最大優(yōu)點(diǎn)之-，就是對(duì)分析樣品 無(wú)費(fèi)事先進(jìn)行任何前處理也就是說(shuō)不存在 樣品的制備過(guò)程。而且，在應(yīng)用拉曼光譜法進(jìn) 行分析時(shí)，除了有些樣品會(huì)產(chǎn)生熒光干擾現(xiàn) 象外基本上不再會(huì)發(fā)生其它干擾現(xiàn)銀。H 此，應(yīng)用拉曼光譜擺進(jìn)行定量分析是出較簡(jiǎn) 便和快捷的°尤其是時(shí)氣休樣品的分析+可以 不經(jīng)過(guò)圍體阪附或溶液吸收等中間過(guò)程丫直

21、 接進(jìn)行測(cè)定因而應(yīng)用拉曼光譜法進(jìn)行定董 分折成本相對(duì)來(lái)說(shuō)也是比較低的- 應(yīng)用拉曼光譜熬進(jìn)行定分析、依據(jù)的 是拉曼效應(yīng)原理口應(yīng)用拉曼光譜法進(jìn)釘宗量 分析時(shí)最使人感到園難的就懸分析曲線(xiàn)產(chǎn) 生的菲線(xiàn)性產(chǎn)生非線(xiàn)性的主要原因筆者認(rèn) 為：一是分析禪品對(duì)敞射光產(chǎn)生了部分吸收 現(xiàn)象尤其是程共撮捕強(qiáng)拉曼光譜法中當(dāng)高 強(qiáng)度釣液北光源徴發(fā)時(shí)，樣品產(chǎn)生了電子光灌在這種情況下樣晶易于吸收鄙分散射比. 二是澈光光源發(fā)射強(qiáng)度不穩(wěn)定，許多拉曼光 譜牧普贏地存住這個(gè)問(wèn)題，三是在樣品分桁 測(cè)定過(guò)程中，上一個(gè)梯品與下一個(gè)樣品之間 存在著線(xiàn)性差異，雖然遺個(gè)線(xiàn)性養(yǎng)異不大，但 它可以影響分析曲線(xiàn)的線(xiàn)性這三個(gè)因素，引 境了光譜強(qiáng)度（縱坐標(biāo)

22、和樣品濃度橫坐標(biāo) 之闔產(chǎn)生非線(xiàn)性現(xiàn)象-克服分析曲線(xiàn)產(chǎn)生非 線(xiàn)性的方法'貝有分別對(duì)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)進(jìn) 行校正具體采用的方法是內(nèi)外標(biāo)法心。在應(yīng)用拉曼光譜法進(jìn)行定量分析時(shí)對(duì) 內(nèi)"卜標(biāo)概念的理解和解釋存在著混亂的現(xiàn) 象口這里只想強(qiáng)調(diào)=所謂內(nèi)標(biāo)法捷臘在樣品 中不加入柱何其它基唯物，貝以樣品溶劑中 棊些廉定的波峰作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的測(cè)定而外 標(biāo)法，則是指在樣品中加入一定的基準(zhǔn)物，以 基準(zhǔn)物的特征峰作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的測(cè)定。外標(biāo) 法一般用于栓正縱坐標(biāo)的測(cè)定漫差也就展 用于分柝儀器的桂唯'而橫坐標(biāo)的課差，一般 僅為波教的十分之幾.因此在內(nèi)擁法中是將 樣品的謖峰與參考波峰的比值作為狡正依曙 的遺就墾

23、內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)崔的主要功能。它們 的應(yīng)用范HB不同'必須正確加以運(yùn)用一、內(nèi)標(biāo)法什么叫內(nèi)標(biāo)法？怎樣選擇內(nèi)標(biāo)物？?jī)?nèi)標(biāo)法是一種間接或相對(duì)的校準(zhǔn)方法。在分析測(cè)定樣品中某組分含量時(shí)，加入一種內(nèi)標(biāo)物質(zhì)以校準(zhǔn)和消除出于操作條件的波動(dòng)而對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生的影響，以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。內(nèi)標(biāo)法在氣相色譜定量分析中是一種重要的技術(shù)。使用內(nèi)標(biāo)法時(shí)，在樣品中加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，它可被色譜拄所分離，又不受試樣中其它組分峰的干擾，只要測(cè)定內(nèi)標(biāo)物和待測(cè)組分的峰面積與相對(duì)響應(yīng)值，即可求出待測(cè)組分在樣品中的百分含量。采用內(nèi)標(biāo)法定量時(shí)，內(nèi)標(biāo)物的選擇是一項(xiàng)十分重要的工作。理想地說(shuō)，內(nèi)標(biāo)物應(yīng)當(dāng)是一個(gè)能得到純樣的己知化合物，這樣它

24、能以準(zhǔn)確、已知的量加到樣品中去，它應(yīng)當(dāng)和被分析的樣品組分有基本相同 或盡可能一致的物理化學(xué)性質(zhì) （如化學(xué)結(jié)構(gòu)、極性、揮發(fā)度及在溶劑中的溶解度等）、色譜行為和響應(yīng)特征，最好是被分析物質(zhì)的一個(gè)同系物。當(dāng)然，在色譜分析條什下，內(nèi)標(biāo)物必須能與樣品中各組分充分分離。 需要指出的是，在少數(shù)情況下，分析人員可能比較關(guān)心化臺(tái)物在 一個(gè)復(fù)雜過(guò)程中所得到的回收率，此時(shí)，他可以使用一種在這種過(guò)程中很容易被完全回收的化臺(tái)物作內(nèi)標(biāo)，來(lái)測(cè)定感興趣化合物的百分回收率，而不必遵循以上所說(shuō)的選擇原則。在使用內(nèi)標(biāo)法定量時(shí)，有哪些因素會(huì)影響內(nèi)標(biāo)和被測(cè)組分的峰高或峰面積的比值？影響內(nèi)標(biāo)和被測(cè)組分峰高或峰面積比值的因素主要有化學(xué)方面的

25、、色譜方面的和儀器方面的三類(lèi)。由化學(xué)方面的原因產(chǎn)生的面積比的變化常常在分析重復(fù)樣品時(shí)出現(xiàn)?；瘜W(xué)方面的因素包括：i內(nèi)標(biāo)物在樣品里混合不好；2、內(nèi)標(biāo)物和樣品組分之間發(fā)生反應(yīng)，3、內(nèi)標(biāo)物純度可變等。對(duì)于一個(gè)比較成熟的方法來(lái)說(shuō)，色譜方面的問(wèn)題發(fā)生的可能性更大一些，色譜上常見(jiàn)的一些問(wèn)題（如滲漏）對(duì)絕對(duì)面積的影響比較大，對(duì)面積比的影響則要小一些，但如果絕對(duì)面 積的變化已大到足以使面積比發(fā)生顯著變化的程度，那么一定有某個(gè)重要的色譜問(wèn)題存在，比如進(jìn)樣量改變太大， 樣品組分濃度和內(nèi)標(biāo)濃度之間有很大的差別， 檢測(cè)器非線(xiàn)性等。 進(jìn)樣 量應(yīng)足夠小并保持不變， 這樣才不致于造成檢測(cè)器和積分裝置飽和。 如果認(rèn)為方法比較可

26、靠， 而色譜固看來(lái)也是正常的話(huà)， 應(yīng)著重檢查積分裝置和設(shè)置、 斜率和峰寬定位。 對(duì)積分裝置發(fā) 生懷疑的最有力的證據(jù)是：面積比可變，而峰高比保持相對(duì)恒定，在制作內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)時(shí)應(yīng)注意什么 ?在用內(nèi)標(biāo)法做色話(huà)定量分析時(shí)， 先配制一定重量比的被測(cè)組分和內(nèi)標(biāo)樣品的混合物做 色譜分析， 測(cè)量峰面積， 做重量比和面積比的關(guān)系曲線(xiàn)， 此曲線(xiàn)即為標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。在實(shí)際樣品 分析時(shí)所采用的色譜條件應(yīng)盡可能與制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)時(shí)所用的條件一致， 因此，在制作標(biāo)準(zhǔn)曲 線(xiàn)時(shí)，不僅要注明色譜條件 （如固定相、柱溫、載氣流速等 ），還應(yīng)注明進(jìn)樣體積和內(nèi)標(biāo)物濃 度。在制作內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)時(shí)， 各點(diǎn)并不完全落在直線(xiàn)上， 此時(shí)應(yīng)求出面積比和重量比的比值