紅外光譜樣品制備

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1、紅外光譜的樣品制備第一部分液體液樣的制備是將少量樣品涂于兩片紅外透明的窗片（KBr、NaCl等）之間。窗片的互相擠壓形成一個樣品薄層，樣品的成分決定了選擇哪種窗片。對于無水的樣品，窗片材料是KBr。對于含水樣品,KRS-5較為適合。固體固體樣品對光譜學家提出挑戰(zhàn)。樣品的熔點為我們指出首先該考慮哪種技術。對于熔點低于72。C的樣品，用適當?shù)娜軇悠啡芙猓赡び贙Br窗片上是最先考慮的。如果因為基線不好或是溶解性差而不成功，可以考慮在兩片KBr窗片內(nèi)熔化成膜。如果這也不行，樣品可進行KBr壓片。對于熔點高于72。C的樣品，首選的技術是KBr壓片。

2、對于聚合物樣品，成膜法是首選，接著是熱熔法和壓片法。對于熔點未知的樣品，結晶度的檢測將會指明哪種技術將會成功。高結晶度的樣品用KBr壓片法較好，對于低結晶度的樣品，成膜和熱熔會得到更好的譜圖。第二部分液體樣品液體樣品的分析有多種方法。在本文中，我們主要探討所使用的制樣方法及一些有關的潛在問題。純樣品技術分析液體樣品的最常用方法就是將一滴液體夾在兩片鹽片中間，過程如下：將一滴樣品滴于合適的鹽片上，幾秒鐘后，將另外一塊鹽片合上，這樣液體被夾在兩塊鹽片之間，變成薄膜狀。當然，選用的鹽片要與分析的液體樣品兼容。不含水的樣品可采用KBr（32×5mm）鹽

3、片，含水樣品則采用KRS-5鹽片，這幾種晶體材料的選用主要是根據(jù)它們在紅外段的透光范圍（優(yōu)于4000－450cm-1）和穩(wěn)定性。每次一個樣品做好后，用帶合適的溶劑的棉花清洗，然后在倒有甲醇的鹿皮或雞皮上拋光。KBr鹽片需要經(jīng)常進行拋光，以維持其表面的光潔。由于KRS-5晶體有毒，所有只有當其表面被劃傷或污染時才需要拋光，而且要求專業(yè)人員來完成。ATR技術水平的單反射ATR主要是由一個ZnSe晶體的凹槽組成，盡管ZnSe晶體的截止頻率為650－700CM-1，但它比其它寬頻帶的材料要更加耐用。在樣品分析好后，要用適當?shù)娜軇悠窙_掉，再用棉花球擦

4、洗干凈，這種材料不需要經(jīng)常拋光。潛在問題：但它最大的問題就是樣品譜圖的非線性，主要指峰位的位置和強度不滿足Beer－Lambert法則A=abc這里,A=吸收值a=摩爾吸收系數(shù)b=光程c=濃度Beer-Lambert定理主要是針對定量分析的，譜圖檢索是定量分析的一種類型，因為譜圖檢索是以吸收強度為基礎的，透射實驗一般是線性關系，可以用于定量分析；由于ATR的技術特點導致的，ATR實驗一般不能用于定量分析。最常見的導致非線性的原因是透過樣品的光程不確定性。分辨率為2時，樣品區(qū)紅外光的聚焦點直徑有6MM，如果此時樣品區(qū)樣品厚度薄厚不均或碰巧有氣泡或

5、，就會引起此處光程不同。這些因素將導致譜圖在各個波段的吸收強度的不準確，換句話說，譜峰的強度比實際強度或者高或者低，從而降低譜圖檢索的質(zhì)量，圖1是純3,4-二氯甲苯的紅外吸收圖，在808cm-1波段處的吸收強度為0.39，而鄰近870cm-1處是0.24(A808cm-1/A870cm-1=1.6)圖2是同一個樣品但是通過在晶體上做成一層薄厚不均的膜而得到的譜圖，它的吸收率與上圖已經(jīng)有差別了，808cm-1處的吸收率是0.76，而870cm-1處卻為0.62(A808cm-1/A870cm-1=1.2)，與圖1相比，已有25％的差距，這必然會導

6、致譜圖檢索結果正確率的下降。將樣品聚焦點直徑為6mm時得到的圖與聚焦點直徑為3mm時得到的圖相減，用差譜的結果來進行分析：由薄厚不均導致的非線性將會使差譜減不干凈，有很大的殘余峰，我們可以通過定期對晶體進行拋光來降低這種誤差。經(jīng)常引起液體樣品譜圖的非線性的另一個原因是樣品的厚度。液樣太濃將會導致譜圖的吸收太強，而多數(shù)紅外儀器的檢測器的線性響應范圍是0到1.2個吸收單元，大于1.2時就會引起線性問題。有時非線性會使譜圖中吸收峰的頭部成平頭狀，在我們的實驗室中只接受吸收單元1.2的譜圖，圖3也是上面提到的樣品的譜圖，但樣品的厚度卻遠遠大于前者。譜圖

7、中最強的吸收單元已經(jīng)超過了30個吸收單元，808cm-1處的吸收度為1.66，870cm-1處為0.94(A808cm-1/A870cm-1=1.76)，相比而言，產(chǎn)生了10％的誤差，這種不同波段的吸收值的相對性的差異將會給譜圖檢索帶來負面影響。第三部分成膜技術涂膜技術是用在熔點低于72。C的樣品和低結晶度的樣品，比如象高聚物，涂膜法也可在其他方法失敗后試用。涂膜的一般過程先將樣品溶于適當?shù)娜軇┲小Ｈ缓髮?shù)滴溶液滴于惰性的基質(zhì)上，溶液揮發(fā)后在基質(zhì)上留下一層薄膜。如果惰性基質(zhì)是紅外透明的，可直接檢測或?qū)⒈∧兿聶z測。選擇合適的溶液選擇溶液最主要的

8、標準是容易揮發(fā)（除了最明顯的一點，可溶解樣品）。這意味著必須采用低沸點溶劑。蒸發(fā)溶劑所需的熱量越少，樣品所受的影響就越小。另外，溶劑越容易去除，殘留的