紅外光譜的實驗技術(shù)

關(guān)于紅外光譜的實驗技術(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驗技術(shù)第2頁,共19頁，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器干涉圖計算機光源樣品分光器檢測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,共19頁，2024年2月25日，星期天4因玻璃、石英等材料不能透過紅外光，紅外吸收池要用可透過紅外光的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，然后直接進行測定。樣品池-窗片材料第4頁,共19頁，2024年2月25日，星期天5樣品池-窗片材料第5頁,共19頁，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)的標準光譜進行對照。多組份試樣應(yīng)在測定前盡量預(yù)先用分餾、萃取、重結(jié)晶或色譜法進行分離提純，否則各組份光譜相互重疊，難于判斷。第6頁,共19頁，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，會嚴重干擾樣品譜，而且會侵蝕吸收池的鹽窗。（3）試樣的濃度和測試厚度應(yīng)選擇適當，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)進行測定，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,共19頁，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）液膜法沸點較高的試樣，直接直接滴在兩片鹽片之間，形成液膜。對于一些吸收很強的液體，當用調(diào)整厚度的方法仍然得不到滿意的譜圖時，可用適當?shù)娜軇┡涑上∪芤哼M行第8頁,共19頁，2024年2月25日，星期天9試樣的處理和制備測定。一些固體也可以溶液的形式進行測定。常用的紅外光譜溶劑應(yīng)在所測光譜區(qū)內(nèi)本身沒有強烈的吸收，不侵蝕鹽窗，對試樣沒有強烈的溶劑化效應(yīng)等。固體試樣（1）壓片法將1~2mg試樣與200mg純KBr研細均勻，置于模具中，用（5~10）

107Pa壓力在油壓機上壓成透明薄片，即可用語測定。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,共19頁，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，與液體石蠟或全氟代烴混合，調(diào)成糊狀，夾在鹽片中測定。（3）薄膜法主要用于高分子化合物的測定。可將它們直接加熱熔融后涂制或壓制成膜。也可將試樣溶解在低沸點的易揮發(fā)溶劑中，涂在鹽片上，待溶劑揮發(fā)后成膜測定。當樣品量特別少或樣品面積特別小時，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)進行測量。第10頁,共19頁，2024年2月25日，星期天11二拉曼光譜實驗技術(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．開辟了現(xiàn)代拉曼光譜儀的新篇章。如今的拉曼光譜儀無論在檢測精度和測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、信號處理及輸出系統(tǒng)等五部分組成。第11頁,共19頁，2024年2月25日，星期天12拉曼光譜儀第12頁,共19頁，2024年2月25日，星期天13樣品池由于在可見光區(qū)域內(nèi)，拉曼散射光不會被玻璃吸收．因此拉曼光譜的一個優(yōu)點是樣品可放在玻璃制成的各種樣品池中．這給樣品的拉曼測試帶來很大便利。樣品池可以根據(jù)實驗要求和樣品的形態(tài)和數(shù)量設(shè)計成不同的形狀。第13頁,共19頁，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。必要時氣體樣品還可以置于密閉的直徑略大于激光束(～

1mm)的細毛細管中。由于氣體樣品的拉曼散射光很弱．為了獲得較強的拉曼信號，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樣品池。試樣的處理和制備第14頁,共19頁，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。一般來說，對于微量樣品，可以置于不同直徑的毛細管中，若液體樣品易揮發(fā)，則毛細管應(yīng)封閉。如果樣品的量較多，則可置于燒瓶，細頸瓶及其他常規(guī)樣品池中。試樣的處理和制備第15頁,共19頁，2024年2月25日，星期天16固體樣品常量固體粉末樣品和細晶樣品可放入燒瓶，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。而對于透明的棒狀，塊狀和片狀樣品可直接放在樣品池中進行分析。對于及微量的固體樣品（10-9g），可先溶于低沸點的溶劑中，裝入很細的毛細管中，在測定前將溶劑揮發(fā)。試樣的處理和制備第16頁,共19頁，2024年2月25日，星期天17

另外，對于固體樣品還可以用以下方法制成片狀進行測試：首先將200mg溴化鉀研成粉末，置于壓片機中壓成圓形片狀載體，然后將少量待測樣品粉末(約50mg)均勻灑在KBr基片上，若有必要還可加入KNO3,K2SO4等作為內(nèi)標。拉曼測試就在此圓片表面進行。試樣的處