红外光谱样品的基本制样技术-PPT

红外光谱样品的基本制样技术一、前言 化合物得红外光谱图得特征吸收谱带得频率强度和形状与被测定样品得状态和样品得制备方法密切相关。也就就是说,要想得到一张高质量得红外光谱图必须根据样品得状态性质选择适当得制样方法,否则就会得不到预期得效果。比如对固体样品会由于粉碎不够,粒度过大而引起较强得散射,使谱图基线发生漂移,使吸收谱带发生畸变(图1)2图1、1固体样品制样方法对光谱图质量得影响3图1、2固体样品制样方法对光谱图质量得影响4图1、3固体样品制样方法对光谱图质量得影响5对气体样品则会由于样品在吸收池中得压力大小而引起吸收谱带强度变化,也体样品会因为选择液膜厚度不当和液膜中存在气泡而影响光谱图质量。(图2)图2、1液体样品制样方法对光谱图质量得影响6图2、2液体样品制样方法对光谱图质量得影响7又如聚合物得薄膜材料如果非常光滑平整,则会由于膜两表面得反射产生干涉条纹(图3)。如果这些干涉条纹与样品得吸收谱带叠加而造成谱带强度失真,从而会影响作出正确判断,如果进行定量分析则会造成定量分析得误差。总之,在对样品进行红外光谱分析时,应选择适当得制样方法,就是红外光谱研究取得正确信息得关键。8图3、1聚合物样品制样方法对光谱图质量得影响9图3、2聚合物样品制样方法对光谱图质量得影响10二、常用红外光得透光材料红外区波长范围较宽,0、8-1000μ(12500-10cm-1),因目前还没有在整个红外区都透明得透光材料,因此市售红外光谱仪一般分为三种类型其透光范围如下: 近红外 0、8-2、5μ(12500-4000cm-1) 中红外 2、5-25μ(4000-400cm-1) 远红外 25-1000μ(400-10cm-1)11大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点表1常用中红外区得透光材料13三固体样品得制备技术常见固体样品包括高聚物,部分有机化合物,无机化合物,矿物……。要想得到高质量得红外光谱图,应根据样品得性质,选用适当得方法进行样品制备。14表2固体样品制样技术一览图151、卤化物压片法(KBr压片法)i)压片装置(图4)16ii)样品得制备首先把分析纯(最好就是单晶碎片〕KBr在玛瑙研钵中充分研细至颗粒粒径达2μm以下(通常过200目筛)放在干燥器中备用。然后按比例取一定量(如果就是定量分析则应准确称量)样品(一般2－5mg)和研磨过筛得KBr粉(100-120mg)放在玛瑙研钵中充分研磨混合均匀,直到混合物中无明显样品颗粒存在为止。以上操作应在红外干燥箱中进行以防KBr吸水。17iii)成型方法(见图4)先装好底座、模膛和模芯将磨好得粉用不锈钢小铲小心转移到模膛内底面上,刮平,中心稍高为好。小心放入柱塞。将样品压平,并轻轻转动几下,使粉末分布均匀将柱塞小心套上密封圈及压环,放在液压机上固定。连结好真空管,打开真空泵,抽真空5min左右,以除去模膛内及样品中得水汽及空气,摇动手柄逐渐加压倒7500kg/cm2,约1~2min写下真空管缓慢泄压。取出压模拿去底座,将压膜颠倒过来,在柱塞外圈垫上支撑套环,将样品挤出。用不锈钢镊子小心取出,放在样品架上,记录其光谱。iv)应用范围:固体有机化合物,粉末高聚物,无机化合物,矿石粉等。18V)注意事项:KBr粉末过200面目筛并烘干存放在干燥器中。样品与KBr粉混合均匀(操作应在红外干操箱内进行)。用完模具应用绸布擦拭干净并置于干燥器中保存以防生锈。192、浆糊法1)工具 玛瑙研钵及不锈钢小铲2)介质 石蜡油、氟碳油或六氯丁二烯3)制样方法

把已充分研磨好得粉末样品放在玛瑙研钵中,用滴管滴加适量(1-2滴即可)石蜡油或氟碳油混合后研匀。用不锈钢小铲取出研磨均匀得样品涂在窗片上放上另一窗片压紧。掌握适当得厚度即可进行测定。4)应用范围

因为石蜡油就是长链烷烃,具有较大粘度和较高折射率、可成功得克服因样品颗粒得散射给红外光谱测定带来得困难。可用在KBr法因吸水引起光谱图发生歧变得样品得分析。5)注意事项

该方法中所用得介质均为有机物,在不同得范围均会产生吸收,不同得介质吸收位置如下:20介质名称:吸收锋位置及归属:石蜡油(长链烷烃)3000~2850cm-1(C-H)1468cm-1、1397cm-1(CH2、CH3得C-H)720cm-1(-CH2-)n中n﹥4得骨架振动氟碳油(全氟烃)1400~500cm-1均存在强度不同得C-F吸收六氯丁二烯(氯烯烃)1500~1610cm-11150~1200cm-1存在C=C及C-Cl吸收600~1000cm-1

以上三种介质得红外光谱就是互补得,选用其中得两种才可获得完整得样品红外光谱图。鉴于以上情况,在进行样品得谱图解析时应扣除介质本身光谱图得影响。21白油22六氯丁二烯23氯化煤油243溶液铸膜法1)样品制备方法:把样品溶于适当得挥发性溶剂中,制得浓度约为10~20%得溶液,将溶液倾注在表面皿或玻璃板上(或直接滴在KBr玻璃窗片上),然后让溶剂挥发后即制得样品薄膜。2)应用范围主要用于能成膜又能有适当溶剂得高聚物样品分析。3)注意事项要得到均匀和纯净得薄膜就是不容易得,其关键在于溶剂得选择和配置得样品浓度。选择溶剂得原则:避免使用沸点高、极性强得溶剂,应选择较低沸点、能在低温下可从薄膜中挥发、清除得溶剂。但也不能选用过低沸点得溶剂,否则会因为溶剂挥发速度过快而使制得得薄膜厚度不均匀。尽量不用对人体有害得溶剂,否则对操作者得健康和环境都不利。选择得溶剂不能与样品产生化学反应或其她相互作用,否则会引起聚集态结构得变化。254热压成膜法1)热压装置

该装置由液压膜机、加热模具及温控装置组成。2)制样方法

在模具芯中放一片铝箔,将样品放在铝箔上,再在样品上面放一片铝箔,把上模块放上后将模具放在压片机上,升温到选定得温度,保持1min左右,即可缓慢加压,压力一般控制在1000~3000kg/cm2。加热控制得温度及加压时间,应以不会发生热分解和其她化学变化为依据。加压时间约为1min。然后从液压机上取下模具(注意戴上保温手套以免烫伤)。冷至室温后,脱模取出样品片。如果薄膜太厚,应减少样品量,如果薄膜得颜色与原样品相比变黄或有气泡,则应适当降低加压温度。如果薄膜不均匀,则说明加热温度太低、时间太短或压力太小,应重新选择制膜条件重新压制。263)应用范围

适用于软化点或熔点附近不氧化、不降解得热塑性高聚物材料或塑性无机物。4)注意事项

根据所分析样品得性质,选择适当得热压温度和加压时间,以保证得到既符合红外透光性又不破坏样品结构性能得热压薄膜。

另在较高温度下进行操作时,一定要注意保护,以免烫伤。275热裂解法i)实验装置实验室最简单得热裂解方法简单易行,见图5图5热裂解装置282930六溶液法31四溶液及水溶液制品得制样技术用于液体样品得取样工具为不同结构和光程得液体池如图6所示:32图6不同结构和光程得液体池331、沸点不同液体样品得制样技术3435五气体样品得制备技术36图7-1气体池(标准可拆卸气体单元)37图7-2气体池(加热气体单元)38如