傅里葉紅外光譜儀,是基于對干涉后的紅外光進行傅里葉變換的原理而開發的紅外光譜儀,主要由紅外光源、光闌、干涉儀(分束器、動鏡、定 鏡)、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成??梢詫悠愤M行定性和定量分析,廣泛應用于醫藥化工、地礦、石油、煤炭、環保、 海關、寶石鑒定、刑偵鑒定等領域。光源發出的光被分束器(類似半透半反鏡)分為兩束,一束經透射到達動鏡,另一束經反射到達定鏡。兩束光分別經定鏡和動鏡 反射再回到分束器,動鏡以一恒定速度作直線運動,因而經分束器分束后的兩束光形成光程差,產生干涉。干涉光在分束器會合后通過樣品池,通過樣品后含有樣品 信息的干涉光到達檢測器,然后通過傅里葉變換對信號進行處理,zui終得到透過率或吸光度隨波數或波長的紅外吸收光譜圖。
1、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,是能每天開除濕機。
2、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。
3、紅外光譜測定zui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。如發現結塊,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。
4、如所用的是單光朿型傅里葉紅外分光光度計(目前應用zui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,無關人員不要進入,還要注意適當通風換氣。
5、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。zui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zui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。
6、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。
7、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。
8、如供試品為鹽酸鹽,因考慮到在壓片過程中可能出現的離子交換現象,標準規定用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,如二者沒有區別,則可使用溴化鉀進行壓片。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,必要時用水清洗干凈并擦干,置干燥器中保存,以兔銹蝕。
11、供試品光譜與對照圖譜或對照品圖譜的比較:首先是比較各峰(但在3440cm-1附近由水分所產生的峰和在2350cm-1附近由CO2所產生的峰不考慮在內)的峰形峰位(波數),其次是比較相鄰峰之間的相對強度(透光率),如兩者都能對得上,則表示供試品光譜與對照圖譜一致。如其中有一項或兩項都對不上,應考慮到儀器與測定條件等所存在的差異,此時應取此供試品的對照品用同法同時測定,如測得的對照品光譜與供試品光譜一致,則仍可判為符合規定。
12、儀器的簡單校正(中國藥典規定的方法,操作者自己校正)(資料來源:http://www.www.np17。。cn)
(1)、波數準確度 用儀器所自帶的聚苯乙烯膜,按儀器使用說明書要求設置參數,以常用的掃描速度記錄紅外光譜,chp2005年版規定:用3027cm-1、2851 cm-1、1601 cm-1、1028 cm-1和907 cm-1五個特征吸收峰與測得的光譜上的相應位置處的吸收峰處的波數相比較,傅里葉紅外儀在3000 cm-1附近處(實際上就是3027 cm-1和2851 cm-1兩個峰)波數誤差不得過±5 cm-1,而在1000 cm-1附近處(實際上就是1601 cm-1和1028 cm-1和907 cm-1三個峰)波數誤差不得過±1cm-1。而chp200年版則規定:與2851 cm-1、1601 cm-1、1028 cm-1和907 cm-1四個特征吸收峰進行比較,在2000~400 cm-1范圍內相差不得過±4 cm-1,在4000~2000 cm-1范圍內相差不得過±8 cm-1。
(2)、分辨率 用上項校正所測得的聚苯乙烯膜光譜,在3110~2850 cm-1范圍內應能分辨出7個吸收峰,其中峰2851 cm-1與谷2870 cm-1之間的透光率之差不得小于18%T,而峰1583 cm-1與谷1589cm-1之間的透光率之差不得小于12%T。
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