1、紅外光譜測(cè)試實(shí)驗(yàn)一、引言紅外光譜法是鑒別化合物和確定物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的常用手段之一，用于物質(zhì)(在振動(dòng)中伴隨有偶極矩變化的化合物)的定性鑒別和定量分析，廣泛應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、化工、催化、石油、材料、生物、醫(yī)藥、環(huán)境等領(lǐng)域。紅外光譜儀的發(fā)展大致經(jīng)歷了這樣的過程：第一代的紅外光譜儀以棱鏡為色散元件，它使紅外分析技術(shù)進(jìn)入了實(shí)用階段。由于常用的棱鏡材料如氯化鈉、溴化鉀等的折射率均隨溫度的變化而變化，且分辨率低，光學(xué)材料制造工藝復(fù)雜，儀器需恒溫、低濕等，這種儀器現(xiàn) 已被淘汰了。20世紀(jì)60年代以后發(fā)展起來的第二代紅外光譜儀以光柵為色散元件。光柵的 分辨能力比棱鏡高得多，儀器的測(cè)量范圍也比較

2、寬。 但由于光柵型儀器在遠(yuǎn)紅外區(qū)能量很弱， 光譜質(zhì)量差，同時(shí)掃描速度慢，動(dòng)態(tài)跟蹤以及GC-IR聯(lián)用技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)等缺點(diǎn)，目前大多數(shù)廠家已停止生產(chǎn)光柵型儀器。第三代紅外光譜儀是 20世紀(jì)70年代以后發(fā)展起來的傅立葉變換紅外光譜儀(Fourier Transform Infrared Spectroscopy， FTIR)，它無(wú)分光系統(tǒng)，一次掃 描可得到全譜。由于它具有以下顯著特點(diǎn)，因此大大地?cái)U(kuò)展了紅外光譜法的應(yīng)用領(lǐng)域。(1) 掃描速度快。測(cè)量時(shí)間短，可在ls內(nèi)獲得紅外光譜，適于對(duì)快速反應(yīng)過程的追蹤，也便于和色譜法聯(lián)用。(2) 光通量較大。因而可以檢測(cè)透射比較低的樣品，便于利用各種附件，如漫反射、鏡

3、面反射、衰減全反射等附件。 并能檢測(cè)不同的樣品：氣體、固體、液體、薄膜和金屬鍍層等。(3) 分辨率高。波數(shù)精度可達(dá) 0.01cm-1，便于觀察氣態(tài)分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)。測(cè)量范圍寬。一臺(tái)傅立葉變換紅外光譜儀，只要相應(yīng)地改變光源、分束器和檢測(cè)器 的配置，就可以研究整個(gè)紅外區(qū)(1000010cm-1)的光譜。(5)測(cè)定精度高，重復(fù)性可達(dá) 0.1%，而雜散光小于0.01%。之后，還發(fā)展了應(yīng)用二極管陣列技術(shù)的近紅外光譜儀(第四代)，以及應(yīng)用航天技術(shù)的“聲光可調(diào)濾光器”(縮寫為AOTF )技術(shù)的近紅外光譜儀(第五代)。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 了解傅立葉變換紅外光譜儀的結(jié)構(gòu)和工作原理。(2) 初步掌握紅外光譜的測(cè)試和

4、分析方法。三、實(shí)驗(yàn)原理1基本原理構(gòu)成物質(zhì)的分子都是由原子通過化學(xué)鍵連結(jié)而成，分子中的原子與化學(xué)鍵受光能輻射后均處于不斷的運(yùn)動(dòng)之中。這些運(yùn)動(dòng)除了原子外層價(jià)電子的躍遷之外，還有分子中原子的相對(duì)振動(dòng)和分子本身的繞核轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)一束紅外光照射物質(zhì)時(shí)，被照射物質(zhì)的分子將吸收一部分相 應(yīng)的光能，轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿拥恼駝?dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能量，使分子固有的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷到較高的能級(jí)， 光譜上即出現(xiàn)吸收譜帶。通常以波長(zhǎng)(卩m)或波數(shù)(cm-1 )為橫坐標(biāo)，吸光度(A)或百 分透過率（T% ）為縱坐標(biāo)，將這種吸收情況以吸收曲線的形式記錄下來，得到該物質(zhì)的紅 外吸收光譜或紅外透射光譜，簡(jiǎn)稱紅外光譜。上述分子中的各種運(yùn)動(dòng)形式都是由于吸

5、收外來能量引起分子中能級(jí)躍遷所致，每一個(gè)振動(dòng)能級(jí)的躍遷都伴隨有轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，因此，通常得到的紅外光譜實(shí)際上是振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)光譜。（1）透射率（透過率）T10000式中，I。為入射光強(qiáng)度，I為透射光強(qiáng)度。整個(gè)吸收曲線反映了一個(gè)化合物在不同波長(zhǎng)的光 譜區(qū)域內(nèi)吸收能力的分布情況。（2）紅外光譜區(qū)域通常將紅外光譜區(qū)按波長(zhǎng)分為 3個(gè)區(qū)域，即近紅外區(qū)、中紅外區(qū)、遠(yuǎn)紅外區(qū)，如表1所示。 表1紅外光譜區(qū)劃分區(qū)域名稱波長(zhǎng)（入）m波數(shù)（V）-1 cm能級(jí)躍遷類型近紅外0.75 2.5133004000OH NH及CH鍵的倍頻吸收區(qū)中紅外（常用波段）2.5 254000400各個(gè)鍵的伸縮和彎曲振動(dòng)，可以得到官能團(tuán) 周

6、圍環(huán)境的信息，用于化合物的鑒定遠(yuǎn)紅外251000400 10含重原子的化學(xué)鍵伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)的基 頻在遠(yuǎn)紅外光區(qū)絕大多數(shù)有機(jī)化合物紅外吸收波數(shù)范圍：4000 665 cm紅外光譜儀的標(biāo)配檢測(cè)器波數(shù)通常為4000 400 cm。（3）分子振動(dòng)方式多原子分子中的化學(xué)鍵有多種振動(dòng)形式，一般分為伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)兩類。各鍵的振動(dòng)頻率不僅與這些鍵本身有關(guān)，也受到整個(gè)分子的影響。伸縮振動(dòng)（用符號(hào)“ v ”表示）是沿原子間化學(xué)鍵的軸作節(jié)奏性伸和縮的振動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)化學(xué)鍵在同一平面內(nèi)均等地同時(shí)向外或向內(nèi)伸縮振動(dòng)為對(duì)稱伸縮振動(dòng)（V s）（見圖1a）。若是一個(gè)向外伸展，另一個(gè)向內(nèi)收縮為不（反）對(duì)稱伸縮振動(dòng)（v as

7、）（見圖1b）。在正常振動(dòng)中引起鍵角改變的振動(dòng)稱 彎曲振動(dòng)（用符號(hào)“ 3 ”表示）。向內(nèi)彎曲的振動(dòng)為剪動(dòng)（3 ）（見圖1c）。同時(shí)向左或向右彎曲的振動(dòng) （見圖1d）為擺動(dòng)（P ）。這兩種運(yùn)動(dòng)都在同一平面內(nèi)進(jìn)行，統(tǒng) 稱為面內(nèi)彎曲振動(dòng)（3面內(nèi)）。圖1e和圖1f中“ +” “ - ”符號(hào)分別表示原子作垂直紙面向上、 向下的運(yùn)動(dòng)。前者兩個(gè)鍵同方向運(yùn)動(dòng)，稱仰動(dòng)（n或3 ）。后者兩個(gè)鍵異方向運(yùn)動(dòng)，為扭動(dòng)（t ）。 它們都是平面外的彎曲振動(dòng) （面外）。上述面內(nèi)和面外彎曲振動(dòng) 有時(shí)以“卩”和“ Y ”分別表 示之。同等原子之間鍵的伸縮振動(dòng)所需能量遠(yuǎn)比彎曲振動(dòng)的能量高，因此伸縮振動(dòng)的吸收峰波數(shù)比相應(yīng)鍵的彎曲振動(dòng)

8、峰波數(shù)高。a,對(duì)稱伸縮振動(dòng)(V JSymmetric stretching (V sym)伸縮振動(dòng)(stretching vibration):Asynun&txic stretching (. V asjwi)Change in bond lftngths*1ap剪式拆動(dòng)e )Sc leering ( 6 )乩擺動(dòng)(P)rocking(p).仰動(dòng)（W）ragging ()f-扭動(dòng)(t Htwi st ing /t ox s ion ( T )彎曲振動(dòng)(bending vibration): Change in btind anglest非綻型分子中基團(tuán)的各種振動(dòng)方式屮圖1非線型分子的振動(dòng)方式

9、（4）雙原子形成化學(xué)鍵的波數(shù)以經(jīng)典力學(xué)來處理分子中化學(xué)鍵的振動(dòng)：將復(fù)雜分子看成是由不同質(zhì)量的小球和不同倔強(qiáng)系數(shù)的彈簧組成的，小球代表原子，彈簧代表化學(xué)鍵?；瘜W(xué)鍵振動(dòng)近似為彈簧振子。若將雙原子看成是質(zhì)量分別為 mm2的兩個(gè)小球，把它們之間的化學(xué)鍵看成質(zhì)量可忽略不計(jì)的 彈簧，其長(zhǎng)度為r（鍵長(zhǎng)），兩個(gè)原子（諧振子）之間的伸縮振動(dòng)可近似地看成沿軸線方向的簡(jiǎn)諧 振動(dòng)。(1)(1)伸縮振動(dòng)的基頻可由胡克（Hooke）定律推導(dǎo)的式（1）計(jì)算其近似值2tt(1)1加1陽(yáng)21+2式中：f 鍵的振動(dòng)基頻（單位為 Hz）V波數(shù)（單位為cm ）10 1c 光速（3 x 10 cm - s ）k 化學(xué)鍵的力常數(shù)（其單位

10、：Ncm1）m折合原子質(zhì)量（單位：g）可見，雙原子分子紅外吸收的頻率決定于折合質(zhì)量和鍵力常數(shù)。若力常數(shù)k用Ncm1為單位，折合質(zhì)量 m以原子量為單位，則上式可簡(jiǎn)化為式中 Na為 Avogadro 常數(shù)（6.022 x 1023 mol-1）表2常見化學(xué)鍵的伸縮力常數(shù)W-分k / Ncm-1鍵分子k/ N -cm-1H- FHF9.7H - CCH2 = CH25.1H - ClHCl4.8H - CCH CH5.9H - BrHBr4.1C - ClCH3Cl3.4H - IHI3.2C - C4.5 5.6H - OH2O7.8C = C9.5 9.9H - O游離7.1CC15.0 17.

11、0H-SH2S4.3C - O5.0 5.8H - NNH36.5C = O12.0 13.0H-CCH3X4.7 5.0CN16.0 18.0例計(jì)算HCl分子(k= 4.8N cm-1)的振動(dòng)波數(shù)。解： = 1302 = 28924c_1(35.5x1 0)/(35.5 十 10實(shí)測(cè)值為2885.9cm-1。例計(jì)算-C=O(k = 12.5N cm1)的振動(dòng)波數(shù)。解：12.5_B02y (120x16.0)/(16.0+ 12.0)= 1757.9cmJk和原子式和式表明影響基本振動(dòng)躍遷的頻率或波數(shù)的直接因素為化學(xué)鍵力常數(shù)質(zhì)量m k越大，化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率或波數(shù)越高，如kc c（2222cm-

12、1） k c=（1667cm-1） kc-c（1429cm-1）（質(zhì)量相近）n越大，化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率或波數(shù)越低，如-1-1-1nc-c（1430cm ） mc-N（1330cm ） mc-o（1280cm ）（力常數(shù)相近）需說明的是，經(jīng)典力學(xué)導(dǎo)出的波數(shù)計(jì)算式為近似式。因?yàn)檎駝?dòng)能量變化是量子化的， 分子中各基團(tuán)之間、化學(xué)鍵之間會(huì)相互影響，即分子振動(dòng)的波數(shù)與分子結(jié)構(gòu)（內(nèi)因）和所處的化學(xué)環(huán)境（外因）有關(guān)。2紅外光譜產(chǎn)生的條件當(dāng)以紅外光照射物質(zhì)分子時(shí)，可能產(chǎn)生紅外吸收。 但并不是分子的任何振動(dòng)都能產(chǎn)生紅外吸收光譜，只有物質(zhì)吸收了電磁輻射滿足下列兩個(gè)條件時(shí)，才能產(chǎn)生紅外吸收光譜。條件之一：光輻射的能量恰

13、好能滿足物質(zhì)分子振動(dòng)躍遷所需的能量。即E = h u = E 振=Ev Ev說明了只有當(dāng)紅外輻射頻率等于振動(dòng)能級(jí)躍遷時(shí)的能量時(shí)，物質(zhì)分子才能吸收紅外光輻射，產(chǎn)生紅外光譜。這是紅外光譜產(chǎn)生的第一個(gè)條件。條件之二：光輻射與物質(zhì)之間能產(chǎn)生偶合作用，即物質(zhì)分子在振動(dòng)周期內(nèi)能發(fā)生偶極 矩的變化。分子顯現(xiàn)出不同的極性。用分子的偶極矩（卩）描述分子極性的大小。分子在振動(dòng)過程中導(dǎo)致了瞬間偶極矩的改變。產(chǎn)生紅外吸收現(xiàn)象，也就產(chǎn)生了紅外吸收光譜。這是紅外光譜產(chǎn) 生的第二個(gè)條件。紅外光譜產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)是外界光輻射的能量通過偶極矩的變化轉(zhuǎn)移到了分子內(nèi)部、使其吸收了光能產(chǎn)生了紅外光譜?？梢?，只有發(fā)生偶極變化的振動(dòng)才能引起可

14、觀的紅外吸收峰。對(duì)于對(duì)稱分子如 N2、O2，由于其正負(fù)電荷中心重迭，即.2 = 0,故分子中原子的振動(dòng)并不引起偶極矩的變化，所以它們的振動(dòng)不產(chǎn)生紅外吸收。這種振動(dòng)稱為非紅外活性的。反之，則稱為紅外活性的，如 cO, HCI等。3傅立葉變換紅外光譜儀工作原理如圖3,儀器中的Michelson干涉儀將光源發(fā)出的光分成兩光束后，再以不同的光程差重/2的奇數(shù)倍時(shí),新組合，發(fā)生干涉現(xiàn)象。當(dāng)兩束光的光程差為/2的偶數(shù)倍時(shí)，則落在檢測(cè)器上的相干光相互疊加，產(chǎn)生明線，其相干光強(qiáng)度有極大值；相反，當(dāng)兩束光的光程差為則落在檢測(cè)器上的相干光相互抵消，產(chǎn)生暗線，相干光強(qiáng)度有極小值。由于多色光的干涉圖并向兩邊迅速衰減的

15、對(duì)稱干涉所以如有一個(gè)有紅外吸收的結(jié)果所得到的干涉圖強(qiáng)度曲線可借助數(shù)學(xué)上的Fourier變換等于所有各單色光干涉圖的加合， 故得到的是具有中心極大, 圖。干涉圖包含光源的全部頻率和與各頻率相對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度信息， 樣品放在干涉儀的光路中， 由于樣品能吸收特征波數(shù)的能量， 就會(huì)相應(yīng)地產(chǎn)生一些變化。 包含每個(gè)頻率強(qiáng)度信息的干涉圖， 技術(shù)對(duì)每個(gè)頻率的光強(qiáng)進(jìn)行計(jì)算，從而得到吸收強(qiáng)度或透過率隨波數(shù)變化的普通光譜圖。干涉儀樣品檢測(cè)器干涉圖I計(jì)算機(jī)I光譜圖圖3傅立葉變換紅外光譜儀原理圖4紅外光譜法的應(yīng)用有機(jī)化合物的定性鑒定和結(jié)構(gòu)分析。（1 ）定性分析（a）已知物的鑒定將試樣的譜圖與標(biāo)準(zhǔn)的譜圖進(jìn)行對(duì)照，或者與文獻(xiàn)上的

16、標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對(duì)照。如果兩張譜圖的吸收峰的位置和形狀完全相同，峰的相對(duì)強(qiáng)度一樣， 就可以認(rèn)為樣品是該種標(biāo)準(zhǔn)物。如果兩張譜圖不一樣，或峰位不對(duì)，則說明兩者不為同一物，或樣品中有雜質(zhì)。 如用計(jì)算機(jī)譜圖檢索，則采用相似度來判別。*使用文獻(xiàn)上的譜圖應(yīng)當(dāng)注意試樣的物態(tài)、結(jié)晶狀態(tài)、溶劑、測(cè)定條件以及所用儀器類 型均應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖相同。（b）未知物結(jié)構(gòu)的測(cè)定如果未知物不是新化合物， 可以通過兩種方式利用標(biāo)準(zhǔn)譜圖來進(jìn)行查對(duì)：一種是查閱標(biāo)準(zhǔn)譜圖的譜帶索引，尋找與試樣光譜吸收帶相同的標(biāo)準(zhǔn)譜圖；另一種是進(jìn)行光譜解析， 判斷試樣的可能結(jié)構(gòu)，然后再由化學(xué)分類索引查找標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照核實(shí)。在對(duì)光譜圖進(jìn)行解析之前，應(yīng)收集樣品的有關(guān)

17、資料和數(shù)據(jù)。諸如了解試樣的來源，以估計(jì)其可能是哪類化合物；測(cè)定試樣的物理常數(shù)、如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度、折光率、旋光率等， 作為定性分析的旁證；根據(jù)元素分析及相對(duì)摩爾質(zhì)量的測(cè)定，求出化學(xué)式并計(jì)算化合物的不飽和度。（c）幾種標(biāo)準(zhǔn)圖譜集最常見的標(biāo)準(zhǔn)圖譜有 3種：（cl）Sadtler標(biāo)準(zhǔn)光譜集這一套連續(xù)出版的大型綜合性活頁(yè)圖譜集，由美國(guó)費(fèi)城Sadtler Research Laboratories收集整理并編輯出版。 到1985年已收集了 69000張棱鏡圖譜，到1980年已收集了 59000張光 柵圖譜。另外，它備有多種索引，便于查找。（c2） Aldrich紅外圖譜庫(kù)Pouchert C.J. 汨

18、，Aldrich Chemical Co.出版，3 ed.,1981。它匯集了 12000 余張各類有 機(jī)化合物的紅外光譜圖，全卷最后附有化學(xué)式索引。（c3）Sigma Fourier紅外光譜圖庫(kù)Keller R.J.編，Sigma Chemical Co.出版，2卷，1986。它匯集了 10400張各類有機(jī)化合 物的FTIR譜圖，并附索引。（2）定量分析紅外光譜定量分析是依據(jù)物質(zhì)組分的吸收峰強(qiáng)度來進(jìn)行的，它的理論基礎(chǔ)是 Lambert-Beer 定律。用紅外光譜作定量分析的優(yōu)點(diǎn)是有許多譜帶可供選擇，有利于排除干擾；對(duì)于物理和 化學(xué)性質(zhì)相近，而用氣相色譜法進(jìn)行定量分析又存在困難的試樣（如沸點(diǎn)高

19、，或氣化時(shí)要分解的試樣）往往可采用紅外光譜法定量；而且氣體、液體和固態(tài)物質(zhì)均可用紅外光譜法測(cè)定。（3）其他應(yīng)用（a）半導(dǎo)體材料中雜質(zhì)和缺陷的測(cè)量紅光光譜（特別是傅里葉變換紅外光譜）是常用的半導(dǎo)體材料測(cè)試分析技術(shù)之一，它屬于無(wú)損檢測(cè)方法，對(duì)半導(dǎo)體材料幾乎沒有破壞。紅外測(cè)試技術(shù)主要應(yīng)用來探測(cè)半導(dǎo)體材料的 組分，特別是可以定性、定量地測(cè)量半導(dǎo)體材料中的微量雜質(zhì)（如氧、碳、氫、氮及空位缺 陷等）及其濃度，研究雜質(zhì)和相關(guān)復(fù)合體的精細(xì)結(jié)構(gòu)，其圖譜分析相對(duì)比較簡(jiǎn)單、直觀，在 半導(dǎo)體材料和器件的測(cè)試中廣泛應(yīng)用。（b）醫(yī)藥領(lǐng)域中組織細(xì)胞和藥物的測(cè)量目前傅里葉紅外光譜技術(shù)已廣泛應(yīng)用于癌變病理分析。通過正常組織細(xì)胞

20、和癌變細(xì)胞組織的紅外光譜的譜學(xué)差異，屆時(shí)細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)差異， 并結(jié)合病理診斷結(jié)果， 鑒別腫瘤的良、惡性以及腫瘤的分型與分級(jí)。藥物的同質(zhì)多晶現(xiàn)象在醫(yī)藥工業(yè)中較為常見，由于不同晶型的藥物在密度、穩(wěn)定性、溶解度、生物利用度等方面差異很大，往往造成負(fù)面影響，因此保持藥物晶型一致性非常重要。 利用漫反射傅里葉紅外光譜分析可在天然狀態(tài)下測(cè)定固體樣品的紅外光譜，由于不同晶型的藥物對(duì)應(yīng)的譜圖不同，因此對(duì)藥物晶型分析非常有用。（c）高分子化合物結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度的測(cè)量基團(tuán)吸收帶的位置決定于分子能級(jí)的分布，吸收譜帶的強(qiáng)度與躍遷概率有關(guān)，又與基團(tuán)在樣品中的含量有關(guān)，所以它具有定性和定量依據(jù)的兩重性。而偏振方向與躍遷偶極方

21、向有關(guān)，因此，紅外光譜不僅可以測(cè)高聚物的結(jié)構(gòu)，還可以測(cè)定它的結(jié)晶度，判斷它的立體結(jié)構(gòu)。（d ）寶石鑒定漫反射和全反射紅外光譜可用來鑒別天然寶石和人工優(yōu)化處理過的寶石，如對(duì)不含任何包裹體的祖母綠與合成祖母綠、紫晶與合成紫晶等加以區(qū)別。四、實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置主要有 NICOLET AVATAR 360 FT-IR紅外光譜儀，紅外燈， 研缽，壓片螺母 螺桿，粉末樣品等。Fourier變換紅外光譜儀沒有色冃攵元件，主要由光源（硅碳棒卜Michelson干涉儀、檢測(cè)器、計(jì)算機(jī)和記錄儀等組成。其核心部分是Michels on干涉儀，它將光源來的信號(hào)以干涉圖的形式送往計(jì)算機(jī)進(jìn)行Fourier變換的數(shù)學(xué)處理，最

22、后將干涉圖還原成光譜圖。圖4 AVATAR 360 FT-IR 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖5 Fourier變換紅外光譜儀工作原理示意圖圖6 Michelson干涉儀光學(xué)示意及工作原理圖五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1試樣的處理和制備(1) 紅外光譜法對(duì)試樣的要求紅外光譜的試樣可以是氣體、液體或固體，一般應(yīng)符合以下要求：(a) 試樣應(yīng)該是單一組分的純物質(zhì)。純度應(yīng)98%或符合商業(yè)規(guī)格，這樣才便于與純化合物的標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行對(duì)照。多組分試樣應(yīng)在測(cè)定前盡量預(yù)先用分餾、萃取、重結(jié)晶、區(qū)域熔融或色譜法進(jìn)行分離提純，否則各組分光譜相互重疊，難予解析(當(dāng)然，GC-FTIR法例外)。(b) 試樣中不應(yīng)含有游離水。水本身有紅外吸收，會(huì)嚴(yán)重干涉樣品譜

23、，而且會(huì)侵蝕吸收 池的鹽窗。(c) 試樣的濃度和測(cè)試厚度應(yīng)選擇適當(dāng)，以使光譜圖中的大多數(shù)吸收峰的透射比處于1080%范圍內(nèi)。(2) 制樣方法 固體試樣(i )壓片法。將12mg試樣與200mg純KBr研細(xì)混勻，置于模具中，用(510) x 107pa 壓力在油壓機(jī)上壓成透明薄片，即可用于測(cè)定。試樣和KBr都應(yīng)經(jīng)干燥處理，研磨到粒度于2卩m,以免散射光影響。KBr在4000400cm-1光區(qū)不產(chǎn)生吸收，因此可測(cè)繪全波段光譜圖。(ii )石蠟糊法。將干燥處理的一試樣研細(xì)，與液體石蠟或全氟代烴混合，調(diào)成糊狀， 夾在鹽片中測(cè)定。液體石蠟油自身的吸收帶簡(jiǎn)單，但此法不能用來研究飽和烷烴的吸收情況。(iii

24、)薄膜法。主要用于高分子化合物的測(cè)定?？蓪⑺鼈冎苯蛹訜崛廴诤笸恐苹驂褐瞥?膜。也可將試樣溶解在低沸點(diǎn)的易揮發(fā)溶劑中，涂在鹽片上，等溶劑發(fā)后成膜來測(cè)定。注：當(dāng)樣品量特別少或樣品面積特別小時(shí)，必須采用光束聚光器，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(jìn)行測(cè)量。(b) 液體和溶液試樣常用的方法有：(i )液體池法。對(duì)于沸點(diǎn)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0.011mm。(i) 液膜法。沸點(diǎn)較高的試樣，直接滴在兩塊鹽片之間，形成液膜。對(duì)于一些吸收很 強(qiáng)的的液體，當(dāng)用調(diào)整厚度的方法仍然得不到滿意的譜圖時(shí)，可用適當(dāng)?shù)娜軇┡涑上∪芤?/p>

25、來測(cè)定。一些固體也可以以溶液的形式來進(jìn)行測(cè)定。常用的紅外光譜溶劑應(yīng)在所測(cè)光譜區(qū)內(nèi)本身沒有強(qiáng)烈吸收，不侵蝕鹽窗，對(duì)試樣沒有強(qiáng)烈的溶劑化效應(yīng)等。例如，CS2是1350600cm-1區(qū)域常用的溶劑， CCl4用于40001350cm-1區(qū)。(c) 氣體試樣氣態(tài)試樣可在玻璃氣槽內(nèi)進(jìn)行測(cè)定，它的兩端粘有紅外透光的NaCI或KBr窗片。先將氣槽抽真空，再將試樣注入。2測(cè)量操作(1)開機(jī)：打開輔助設(shè)備(如打印機(jī)等打開紅外光譜儀電源開關(guān)t打開PC機(jī)電源開關(guān)，進(jìn)入Windows98操作環(huán)境。雙擊“ EZ OMNIC圖標(biāo)宀彈出“ Log Into OMNIC ”窗口，提示輸入用 戶名(User Name);輸入正

26、確的用戶后，點(diǎn)擊“OK鍵，即可啟動(dòng)紅外光譜儀的控制程序，顯示“ EZ OMNIC 窗口。設(shè)置：點(diǎn)擊“ EZ OMNIC 主菜單的“ Collect ” ,選取“ Experiment Setup，彈出“ Experiment Setup ”窗口后，選取其中的“ Collect ”可選項(xiàng)，將其中的“ No. of scans ”設(shè)置為32 , 將Resolution :”設(shè)置為 “2” 或“4”,將 “Background Handling ”選設(shè)為 “Collect Background before Every Sample ”。然后，選取“ Experiment Setup ” 中的“ B

27、ench”，對(duì)其中的“ Accessory :”、“ Win dow Material :”等項(xiàng)目，根據(jù)需要進(jìn)行選取。設(shè)置完后，點(diǎn)擊“ Experime nt Setup ”窗口左下角的“ OK。(3)掃描測(cè)試：點(diǎn)擊 “ EZ OMNIC 工具欄的 “ Col Smp (Collect Sample)圖標(biāo)，彈出 “ Collect Sample 窗口，提示輸入“ Spectrum Title ，輸入后，點(diǎn)擊“ OK,則彈出“ Confirmation ”窗口， 這時(shí)可對(duì)“ Background ”進(jìn)行掃描：確認(rèn)光譜儀中樣品架上無(wú)樣品后，點(diǎn)擊“OK,過一會(huì)兒即出現(xiàn) Background掃描譜線。

28、UJetDmOJ-BUW3020101JOOO3000200D1000Wavenumbers (cm-1)圖7背景光譜圖完成Backgrou nd掃描后，又彈出Con firmation ”窗口，這時(shí)可對(duì)Sample”進(jìn)行掃 描：放入樣品后，點(diǎn)擊“ OK,過一會(huì)即出現(xiàn)樣品譜線。80604000300020001000Wavenuftlbers (cm-1)40圖8示例樣品光譜圖完成Sample掃描后，屏幕上彈出一個(gè)窗口， 選擇“Add to Window”后，點(diǎn)擊“EZOMNIC 主菜單的“ File ”,選取“ Save” ,對(duì)掃描譜線原始數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。數(shù)據(jù)處理：點(diǎn)擊“ EZ OMNIC”主菜單的“ File ”，選取“ Open”，打開所需處理的