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傅里叶变换红外光谱法分析样品常见问题 如何挑选购买红外光谱

时间:2020-07-20    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

  傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform infrared spectroscopy)简写为FTIR。傅里叶红外光谱法是通过测量干涉图和对干涉图进行傅里叶变化的方法来测定红外光谱。红外光谱的强度h(δ)与形成该光的两束相干光的光程差δ之间有傅里叶变换的函数关系。傅立叶变换测定红外光谱用于控制两相干光光程差的干涉仪测量得到下式表示的光强随光程差变化的干涉图其中v为波数,将包含各种光谱信息的干涉图进行傅立叶变换得实际的吸收光,傅立叶变换红光谱具有高检测灵敏度、高测量精度、高分辨率、测量速度快、散光低以及波段宽等特点。随着计算机技术的不断进步,FTIR也在不断发展。该方法现已广泛地应用于有机化学、金属有机,无机化学、催化、石油化工、材料科学、生物、医药和环境等领域。

  1. 压片法 KBr 的处理和保存

  压片使用的KBr不一定要光谱纯的,国外也常常使用分析纯的,但是,必须注意以下几点:

  ①选择正规的产品,有水份是没有关系的,关键是没有无杂质,尤其是有机物峰,还有SO42-,NO3-等。。。可以先做个红外看看纯度。

  ②如果符合要求的话,可以处理一大批KBr。首先,用干净的玛瑙研钵仔细研磨细,然后在120℃烘干24h,或马弗炉中400℃烧30分钟,置于专用的干燥器中冷却。

  ③再做个KBr红外,看看吸收。如果没有特殊吸收,就放干燥器中,可以统一保存。

  ④另外使用个小称量瓶和专用药勺,取出一小部分KBr供平常使用,与统一保存的KBr要分开。保存的KBr要尽量减少开启次数。

  ⑤做红外的KBr一定要专用,不要和其它实验合成的混用。药品遵循只许出,不许进的原则。处理过的KBr也是这样,以免污染。

  ⑥使用光谱纯的也可,但也要进行上述处理。

  ⑦打破的,做液体的溴化钾单晶片纯度很高,不要扔掉破碎的溴化钾片,可以用来压片。

  2. 液膜 KBr 晶片的处理

  溴化钾单晶片盐片用时间久了,不太透明或不平整,有几个办法可以彻底处理 :

  ①可以用附带的抛光附件抛光。

  ②可以先用细的金相(颜色淡的那种,物理系常常有)砂纸抛光,然后再用平绒布面上蹭。

  ③国外有用一份蒸馏水+5份异丙醇混和,先滴加在绒布面抛光,然后迅速转移在干燥的绒布面上蹭。效果也很好。处理时一定要带好手套,避免手上湿气的侵蚀。

  3. 操作注意事项

  a.理论上,研磨的粒度要小于其红外光的波长,这样才能避免产生色散谱,注意 : 研磨过程尽量不要吸收水分,不要对着样品呼气。

  b.做红外放样品时候,注意轻开轻关样品室,同时,不要面对样品室呼气,可以使背景的吸收扣的很好。

  c.擦洗盐片要由里向外,有机溶剂,比如,丙酮不要沾的很多。

  d.液体样品要控制好厚度。

  e.手洗干净和干燥是很重要的。

  4. 一些特殊样品的处理方法
a.有些在溶液中生成的样品,如,配合物一类等,不易提取出来。可以把溶液滴加在的KBr中干燥,研磨。如果样品不怕加温,可以加温干燥后测试。如果样品不能加温,可以待溶剂挥发后,再放入干燥器中自然干燥后再测红外。

  b.有些含水的样品,如果,没有氟化钙的盐片,可以用KBr粉末压片,把样品滴加在上面,测完后抛弃。

  c.平时用坏了的KBr片,比如,摔裂的半个片都行,专门用来测含水样品。如果光面不好了,可以用异丙醇5份加水1份,滴加在绒布上抛光后使用。

  d.根据样品的特点来处理样品。

  举个例子,轮胎橡胶制品无法研磨,一般压片法很难制样:

  ①普通制样方法得到的谱图透过率差,看不到特征吸收;

  ②使用全反射方法测全反射红外谱,不仅需要附件,而且由于橡胶制品是黑色的,得到的谱图效果也差,即使,放大以后的谱图,吸收峰透过率仍然在98%~100%,而且样品的平坦度不够,不成形,不平整就无法做;

  ③采用普通的压片方法,利用溶剂溶解加研磨混合制样的方法,对比了不同几种溶剂,达到了较为满意的效果。

  5. 一些异常谱带的介绍

  波数         化合物或结构            来源

  668 CO2 大气中CO2 吸收,正或负

  697 聚苯乙烯 磨损的聚苯乙烯瓶子或其他机械处理样品过程中

  719 聚乙烯 实验室中常使用聚乙烯产品,有时候作为污染物出现

  730 聚乙烯 同上

  787 CCl4 使用CCl4后没有处理干净

  794 CCl4 CCl4气体,同上

  823 KNO3 无机硝酸盐与溴化钾反应物

  837 NaNO3 氧化氮与窗片上的水汽生成,光源点燃有时候出现

  980 K2SO4 无机硫酸盐与溴化钾离子交换的反应物

  1110-1053 Si-O 使用玻璃研钵,由玻璃粉末引起的谱带,宽峰

  1110 Me-O 研钵或其它物品的灰尘造成的污染,宽

  1265 Si-CH3 使用硅树脂有此污染

  1365 NaNO3 同837

  1380,1450

  2800~2900 (CH2)n 烃类物质

  1378 NO3- 溴化钾的杂质,与CH3位置相近

  1428 CO32- 溴化钾的碳酸盐,及其它杂质

  1613-1515 ﹥COO- 碱金属卤代盐,溴化钾与羧酸反应生成的羧酸阴离子引起,压片时能产生

  1639 H2O 少量夹带水的吸收

  1764-1696 >C=O 药品的瓶盖,涂层,增塑剂等等的污染

  1810 COCl2 lv仿暴露在空气中或日光氧化生成少量光qi的谱带

  1996 BO3- 碱金属卤代盐,NaCl中的偏硼酸离子引起

  2326 CO2 CO2吸收

  2347 CO2 正或负的大气中CO2吸收

  3450 H2O 压片中KBr含的微量水的谱带,宽,常见

  3650 H2O 石英管出现附着水引起的锐谱带

  3704 H2O 近红外区厚吸收池使用四氯化碳或烃类溶剂中非缔合水的-OH吸收,谱带锐

  6. 一些红外透光材料介绍

  选择红外透光材料要根据测定波长,机械强度,稳定性和经济性来考虑,文献报导的透光材料很多,但是实际应用的并不太多 :

  (1) 溴化钾 KBr : 易潮解,透过波长7800~400cm-1,(25μm以下)透过率大于92%,不易低温;

  (2) 氯化钠 NaCl : 易潮解,透过波长500~625cm-1,(2~16μm) 不易低温;

  (3) 氟化钙 CaF 2 : 不易潮解,透过波长7800~1100cm-1 (1~9μm),透过率大于90%,不耐机械冲击;

  (4) 氟化镁 MgF 2 : 不易潮解,透过波长0.11~8.5μm,透过率大于90%;

  (5) 氟化钡 BaF 2 :不易潮解,透过波长7800~800cm(1~12μm)透过率大于90%;

  (6) 金刚石 : 碳的一种,有Ⅰ型和Ⅱ型两种,透光波长10cm-1,(1000μm)。它们在4~6μm(2300~1660cm-1)有吸收,Ⅰ型还在19~22μm和7~11μm有两个吸收带,据此可以鉴别金刚石的类型;

  (7) 锗 Ge : 纯度越高透光越好,透光性受纯度和厚度的影响,23μm和40μm以外可以使用,在120℃时不透明;

  (8) 硅 Si : 耐机械和热冲击,可达15μm,但是,在9μm(1110cm-1)时有一吸收带;

  (9) 热压块 : 用红外晶体的粉末加压成型,有MgF2,ZnS,CaF2,ZnSe,MgO等,混合热压块的机械性能超过晶体;

  (10) 塑料 : 高密度聚乙烯在20~1000μm的远红外区可以使用,还有聚乙烯,聚四氟乙烯等薄片也可以使用;

  (11) 氯化银 AgCl : 软,不易破裂,435cm-1(23μm以下),易变黑,贵;

  (12) 溴化银 AgBr : 软,不易破裂,285cm-1(35μm以下),作为全反射材料;

  (13) 硫化锌 ZnS : 不易潮解,透过波长7800~700cm-1,(1~14μm)透过率大于85%;

  (14) 溴(碘)化鉈 KRS -5 : TiI 58%和TiBr 42%混晶,不易裂,透过波长7800~200cm-1,(1~50μm),透

过率大于92%,折射率高,全反射材料,贵,有毒;

  (15) 硒化锌 ZnSe : 不易潮解,透过波长7800~440cm-1,(1~23μm),透过率大于68%;

  (16) 石英 SiO 2 : 不易潮解,透过波长190nm~4.5μm,透过率大于92%;

  (17) 氟化锂 LiF : 120~7000cm-1,易潮解变形;

  (18) 砷化镓 GaAs : 2~14μm,耐擦拭,可代替硒化锌。


  【仪器网 使用手册】红外光谱分析(infrared spectra analysis指的是利用红外光谱对物质分子进行的分析和鉴定。将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上,某些特定波长的红外射线被吸收,形成这一分子的红外吸收光谱。
 
  解析方法
 
  一,IR光谱解析方法
 
  二,IR光谱解析实例
 
  一,IR光谱解析方法
 
  1.已知分子式计算不饱和度
 
  不饱和度意义:
 
  续前
 
  例1:苯jia醛(C7H6O)不饱和度的计算
 
  续前
 
  2.红外光谱解析程序
 
  先特征,后指纹;先强峰,后次强峰;先粗查,后细找;先否定,后肯定;寻找有关一组相关峰→佐证
 
  先识别特征区的第yi强峰,找出其相关峰,并进行峰归属
 
  再识别特征区的第二强峰,找出其相关峰,并进行峰归属
 
  其它:
 
  红外吸收与振动 - 转动光谱
 
  1. 光谱的产生:
 
  分子中基团的振动和转动能级跃迁产生振-转光谱,称红外光谱。
 
  2. 所需能量:
 
  近红外(14000-4000cm-1),中红外(4000-400cm1),远红外(400-10cm1)
 
  3. 研究对象:
 
  具有红外活性的化合物,即含有共价键、并在振动过程中伴随有偶极矩变化的化合物。
 
  4. 用途:
 
  结构鉴定、定量分析和化学动力学研究等。

红外光谱分析制样方法

  在红外光谱分析的具体操纵中,对于固体样品,常用的制样方法有以下四种:

  1.压片法:是把固体样品的细粉,均匀地分散在碱金属卤化物中并压成透明薄片的一种方法;

  2.粉末法:是把固体样品研磨成2μm以下的粉末,悬浮于易挥发溶剂中,然后将此悬浮液滴于KBr片基上展平,待溶剂挥发后形成均匀的粉末薄层的一种方法;

  3.薄膜法,是把固体试样溶解在适当的的溶剂中,把溶液倒在玻璃片上或KB窗片上,待溶剂挥发后天生均匀薄膜的一种方法;

  4.糊剂法,是把固体粉末分散或悬浮于石蜡油等糊剂中,然后将糊状物夹于两片KBr等窗片间测绘其光谱。

  其中常用的是压片法,但此法常因样品浓度分歧适或因电影不透明等题目需要一再返工。

  对于液体样品,常用的制样方法有以下三种:

  1.液膜法:是在可拆液体池两片窗片之间,滴上1~2滴液体试样,使之形成一薄的液膜。

  2.溶液法:是将试样溶解在合适的溶剂中,然后用注射器注进固定液体池中进行测试;

  3.薄膜法:用刮刀取适量的试样均匀涂于窗片上,然后将另一块窗片盖上,稍加压力,往返推移,使之形成一层均匀无气泡的液膜。其中常用的是液膜法,此法所使用的窗片是由整块透明的溴化钾(或氯化钠)晶体制成,制作困难,价格昂贵,稍微使用不当就轻易破裂,而且由于长期使用也会被试样中微量水分将其慢慢腐蚀,到一定时候这对窗片也就报废了。

  现在采用溴化钾压片作片基,在得到同等效果图谱的情况下,降低了重新压片的次数,减少了清洗液体池和窗片的时间,避免了窗片破裂和损耗的可能性,而且此方法本钱很低。

标签: 红外光谱
红外光谱 红外光谱分析制样方法_红外光谱

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