紅外傅里葉光譜儀定性與定量分析
紅外傅里葉光譜儀定性分析,是日常實驗分析測試常用的功能應用。從樣品紅外光譜可以得到樣品的分子結構信息,從樣品紅外光譜中吸收峰的位置和強度,可以知道樣品分子中可能含有的那些基團和集團數量的多少。
紅外傅里葉光譜儀已知物的驗證,是將待測樣品的紅外光譜與已知分子結構的純潔物的標準紅外光譜進行對比,從而界別待測樣品是否為已知物。
已知物品驗證結果無非出現(xiàn)三種情況,1、兩張光譜圖比較結果完全一致;2、兩張光譜差別很大;3、待驗證光譜中,除了純凈物的吸收峰外,還出現(xiàn)多余的吸收峰。第三種請款說明帶驗證樣品中含有雜質,一般工業(yè)材料中,手機配件,汽車配件等為了工藝的要求,添加一些添加劑,達到材料的韌性,輕度、強度、硬度等。
紅外傅里葉光譜儀樣品的對比,紅外光譜定性分析工作中有時候不需要知道樣品的成分,不需要知道樣品是純凈物還是混合物,也不需要知道樣品中各個組分的百分含量,只需要知道待測試的兩個樣品的成分是否相同。
紅外傅里葉光譜儀譜庫檢索如果所測試的樣品是純組分,譜庫中又存在這種純組分的光譜,檢索得到的光譜匹配度肯定能達到90%以上,匹配度在90%以上的光譜,基本上可以認為與樣品光譜一致。當然不能以匹配度為標準,應將檢索得到的光譜與樣品光譜進行對比。從而確定樣品中是否含有檢索出來的成分。有時候檢索出來的光譜匹配度70%以下,但檢索結果也能與樣品光譜一致。
近紅外光譜儀是用來分析樣品中的蛋白質、纖維以及蛋氨酸等元素的,為煙草、醫(yī)療以及化工等領域提供了一個非常廣泛的空間。為了讓近紅外光譜儀的使用壽命更長,平時一定要注意好好保養(yǎng)才行。
紅外光譜儀的保養(yǎng)維護
1、實驗室的溫度應在15~30℃,相對濕度應在65%以下,所用電源應配備有穩(wěn)壓裝置和接地線。
因要嚴格控制室內的相對濕度,因此紅外實驗室的面積不要太大,能放得下必須的儀器設備即可,但室內一定要有除濕裝置。
2、為防止儀器受潮而影響使用壽命,紅外實驗室應經常保持干燥,即使儀器不用,也應每周開機至少兩次;
每次半天,同時開除濕機除濕。特別是霉雨季節(jié),蕞好是能每天開除濕機。
3、如所用的是單光朿型傅里葉紅外分光光度計(目前應用蕞多),實驗室里的CO2含量不能太高,因此實驗室里的人數應盡量少,無關人員蕞好不要進入,還要注意適當通風換氣。
4、紅外光譜測定蕞常用的試樣制備方法是溴化鉀(KBr)壓片法,因此為減少對測定的影響,所用KBr蕞好應為光學試劑級,至少也要分析純級。
使用前應適當研細(200目以下),并在120℃以上烘4小時以上后置干燥器中備用。
如發(fā)現(xiàn)結塊,則應重新干燥。制備好的空KBr片應透明,與空氣相比,透光率應在75%以上。
5、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,標準規(guī)定用KCl(也同溴化鉀一樣預處理后使用)代替溴化鉀進行壓片;
但也可比較KCl壓片和溴化鉀壓片后測得的光譜,如二者沒有區(qū)別,則可使用溴化鉀進行壓片。
6、壓片法時取用的供試品量一般為1~2mg,因不可能用天平稱量后加入,并且每種樣品的對紅外光的吸收程度不一致,故常憑經驗取用。
一般要求所沒得的光譜圖中絕大多數吸收峰處于10%~80%透光率范圍在內。
蕞強吸收峰的透光率如太大(如大于30%),則說明取樣量太少;相反,如蕞強吸收峰為接近透光率為0%,且為平頭峰,則說明取樣量太多,此時均應調整取樣量后重新測定。
7、壓片時KBr的取用量一般為200mg左右,應根據制片后的片子厚度來控制KBr的量;
一般片子厚度應在0.5mm以下,厚度大于0.5mm時,??稍诠庾V上觀察到干涉條紋,對供試品光譜產生干擾。
8、壓片時,應先取供試品研細后再加入KBr再次研細研勻,這樣比較容易混勻。研磨所用的應為瑪瑙研缽,因玻璃研缽內表面比較粗糙,易粘附樣品。
研磨時應按同一方向(順時針或逆時針)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生轉晶,從而影響測定結果。
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,應通過一小的漏斗倒入到壓片模具中,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,并因此對測定產生影響。
另外,如壓好的片子上出現(xiàn)不透明的小白點,則說明研好的試樣中有未研細的小粒子,應重新壓片。
9、測定用樣品應干燥,否則應在研細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,應與真空泵相連后抽真空至少2分鐘,以使試樣中的水分進一步被抽走,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。
10、壓片用模具用后應立即把各部分擦干凈,必要時用無水乙醇棉球擦洗干凈,置干燥器中保存,以免污染、銹蝕。
紅外光譜儀是利用物質對不同波長的紅外輻射的吸收特性,進行分子結構和化學組成分析的儀器。
紅外光譜儀通常由光源,單色器,探測器和計算機處理信息系統(tǒng)組成。根據分光裝置的不同,分為色散型和干涉型。對色散型雙光路光學零位平衡紅外分光光度計而言,當樣品吸收了一定頻率的紅外輻射后,分子的振動能級發(fā)生躍遷,透過的光束中相應頻率的光被減弱,造成參比光路與樣品光路相應輻射的強度差,從而得到所測樣品的紅外光譜。
紅外光譜儀在日常中使用中保養(yǎng)注意事項。
1、測定時實驗室的溫度應在15~30℃,相對濕度應在65%以下,所用電源應配備有穩(wěn)壓裝置和接地線。因要嚴格控制室內的相對濕度,因此紅外實驗室的面積不要太大,能放得下必須的儀器設備即可,但室內一定要有除濕裝置。
2、如所用的是單光朿型傅里葉紅外分光光度計(目前應用較多),實驗室里的CO2含量不能太高,因此實驗室里的人數應盡量少,無關人員可以不要進入,還要注意適當通風換氣。
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,標準規(guī)定用氯化鉀(也同溴化鉀一樣預處理后使用)代替溴化鉀進行壓片,但也可比較氯化鉀壓片和溴化鉀壓片后測得的光譜,如二者沒有區(qū)別,則可使用溴化鉀進行壓片。
4、為防止儀器受潮而影響使用壽命,紅外實驗室應經常保持干燥,即使儀器不用,也應每周開機至少兩次,每次半天,同時開除濕機除濕。特別是霉雨季節(jié),可以是能每天開除濕機。
5、紅外光譜測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),因此為減少對測定的影響,所用KBr可以應為光學試劑級,至少也要分析純級。使用前應適當研細(200目以下),并在120℃以上烘4小時以上后置干燥器中備用。如發(fā)現(xiàn)結塊,則應重新干燥。制備好的空KBr片應透明,與空氣相比,透光率應在75%以上。
6、壓片法時取用的供試品量一般為1~2mg,因不可能用天平稱量后加入,并且每種樣品的對紅外光的吸收程度不一致,故常憑經驗取用。一般要求所沒得的光譜圖中絕大多數吸收峰處于10%~80%透光率范圍在內。較強吸收峰的透光率如太大(如大于30%),則說明取樣量太少;相反,如較強吸收峰為接近透光率為0%,且為平頭峰,則說明取樣量太多,此時均應調整取樣量后重新測定。
7、測定用樣品應干燥,否則應在研細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,應與真空泵相連后抽真空至少2分鐘,以使試樣中的水分進一步被抽走,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KBr的取用量一般為200mg左右(也是憑經驗),應根據制片后的片子厚度來控制KBr的量,一般片子厚度應在0.5mm以下,厚度大于0.5mm時,??稍诠庾V上觀察到干涉條紋,對供試品光譜產生干擾。
9、壓片時,應先取供試品研細后再加入KBr再次研細研勻,這樣比較容易混勻。研磨所用的應為瑪瑙研缽,因玻璃研缽內表面比較粗糙,易粘附樣品。研磨時應按同一方向(順時針或逆時針)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生轉晶,從而影響測定結果。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,并因此對測定產生影響。另外,如壓好的片子上出現(xiàn)不透明的小白點,則說明研好的試樣中有未研細的小粒子,應重新壓片。
10、壓片用模具用后應立即把各部分擦干凈,必要時用水清洗干凈并擦干,置干燥器中保存,以兔銹蝕。