【文章內(nèi)容簡介】 驗 ) 設(shè)計與編寫教師：林竹光 Telephone： 2184660(O) Email： 1） 物質(zhì)狀態(tài)及制樣方法 通常 ， 物質(zhì)由固態(tài)向氣態(tài)變化 ， 其波數(shù)將增加 。 如 : 丙酮 液態(tài)時： ?C=O=1718cm1。 氣態(tài)時： ?C=O=1742cm1， 因此在查閱標(biāo)準(zhǔn)紅外圖譜時 ， 應(yīng)注意試樣狀態(tài)和制樣方法 。 2）溶劑效應(yīng) 極性基團(tuán)的伸縮振動頻率通常隨溶劑極性增加而降低。 如： 羧酸中的 C=O： 氣 態(tài)： ?C=O=1780cm1 非極性溶劑： ?C=O=1760cm1 乙 醚 溶 劑： ?C=O=1735cm1 乙 醇 溶 劑： ?C=O=1720cm1 因此紅外光譜通常需在非極性溶劑中測量。 2．外部因素 廈門大學(xué)精品課程 儀器分析 (含實驗 ) 設(shè)計與編寫教師：林竹光 Telephone： 2184660(O) Email： 167。 紅外吸收光譜儀 一、 色散型 紅外吸收光譜儀的基本組成 光源 單色器 吸收池 樣品 檢測器 數(shù)據(jù)處理和儀器控制 參比 切光器（斬波器） 檢測器 光源 單色器 吸收池 數(shù)據(jù)處理 儀器控制 1．組成結(jié)構(gòu)框圖 硅碳棒 廈門大學(xué)精品課程 儀器分析 (含實驗 ) 設(shè)計與編寫教師：林竹光 Telephone： 2184660(O) Email： 零點平衡法紅外吸收分光光度計組成示意圖 廈門大學(xué)精品課程 儀器分析 (含實驗 ) 設(shè)計與編寫教師：林竹光 Telephone： 2184660(O) Email： 2．光源 目前，中紅外光區(qū)最常用的紅外光源是： 硅碳棒 和 能斯特?zé)?。 (1) 硅碳棒 (Globar) 硅碳棒是由 SiC加壓在 20220K燒結(jié)而成 供電電流： 4~5A。 工作溫度： 1200~15000C。 使用壽命： 1000h. φ3 30mm、 ~ 發(fā)光體 φ7 27mm (2) 能斯特?zé)?(Nernst Lamp) 主要成分： 氧化鋯 (75%)、氧化釔、氧化釷等，并含有少量的氧化鈣、氧化鈉、氧化鎂等 . 供電電流： ~。 工作溫度： 1300~17000C。 使用壽命： 2022h. Φ1~2 25mm 電阻的溫度系數(shù)為負(fù)值： 室溫下： 非導(dǎo)體 。 5000C： 半導(dǎo)體 。 7000C： 導(dǎo)體 。 需要預(yù)熱 7000C. + + 不要預(yù)熱 能斯特?zé)羰怯上⊥两饘傺趸餆Y(jié)的空心棒或?qū)嵭陌簟? 廈門大學(xué)精品課程 儀器分析 (含實驗 ) 設(shè)計與編寫教師：林竹光 Telephone： 2184660(O) Email： 3．單色器 (1) 中紅外光譜區(qū)的透光材料 ~25 μm, 4000~400 cm1 平面衍射光柵 線色散率 聚光本領(lǐng) 分辨率 第一代 色散型 — 棱鏡（ NaCl晶體） 1947年 4．樣品池 材料 名稱 化學(xué) 組成 氯化鈉 NaCl 溴化鉀 KBr 碘化銫 CsI KRS5 TlBr+TlI 氯化銀 AgCl 氟化鈣 CaF2 氟化鋇 BaF2 第二代 色散型 — 衍射光柵 1960~70年 第三代 色散型 — 衍射光柵 +計算機(jī) 非色散型 — 干涉型 +傅立葉變換 70年代以后 第四代 激光紅外光譜儀 透光范圍 cm1 μm 5000~625 2~16 5000~400 2~25 5000~165 2~61 5000~250 2~40 5000~435 2~23 5000~1110 2~9 5000~830 2~12 水中溶解度 (g/100ml) (0 0C) (0 0C) (0 0C) (20 0C) 不溶 (20 0C) (20 0C) 折射率 廈門大學(xué)精品課程 儀器分析 (含實驗 ) 設(shè)計與編寫教師：林竹光 Telephone： 2184660(O) Email： (2) 近紅外光譜區(qū)的透光材料： 石英、玻璃 (3) 遠(yuǎn)紅外光譜區(qū)的透光材料： KRS聚乙烯膜或顆粒 (4) 樣品池的類型： 固定池、可拆池、可變厚度池、微量池、氣體池 固定池 可拆池 氣體池 橡膠墊 窗片 前后框架 汞劑化鉛間隔片 樣品進(jìn)、出口 前后框架 窗片 橡膠墊 汞劑化鉛間隔片 窗片 試樣氣體 氣泵 廈門大學(xué)精品課程 儀器分析 (含實驗 ) 設(shè)計與編寫教師：林竹光 Telephone： 2184660(O) Email： 5．檢測器 紅外吸收光譜儀的檢測器主要有： 高真空熱電偶 、測熱輻射計、 熱釋電檢測器 、 光導(dǎo)電檢測器 等。 (1) 高真空熱電偶 用兩種不同溫差電動勢的金屬制成熱容量很小的結(jié)點，裝在涂黑的接收面上(~ 2mm) ； 接受面吸收紅外輻射后引起結(jié)點的溫度上升，溫差電動勢同溫度的上升成正比，對電動勢的測量就相當(dāng)于對輻射強(qiáng)度的測量； 為了提高靈敏度，熱電偶密封在酚 105mm Hg的真空容器內(nèi)； 熱電偶的時間常數(shù)大，不適合于快速掃描的過程。 + 熱輻射 廈門大學(xué)精品課程 儀器分析 (含實驗 ) 設(shè)計與編寫教師：林竹光 Telephone： 2184660(O) Email： 某些物質(zhì)的單晶存在一個軸向，沿著這個軸向存在有永久電偶極矩，如果沿垂直與軸向的方向切開，其表面將存在電荷分布，但這種效應(yīng)通常較少觀察到。 當(dāng)它接受紅外輻射后溫度升高， TGS表面的電荷減少，相當(dāng)于釋放了電荷，此時形成一個明顯的外電場變化。通過外電場大小的檢測，就可以反映出偶極矩的溫度效應(yīng)，這種效應(yīng)稱為： 熱釋電效應(yīng) 。 這種效應(yīng)與入射光的性質(zhì)與強(qiáng)度有關(guān)，因此可以用來檢測紅外輻射。 特點： 響應(yīng)速度快、噪音??；可以用于快速干涉掃描。 常用的單晶與混晶： TGS(硫酸三酐酞 )、 DTGS(氘代硫酸三酐酞 ) LATGS(L丙氨酸 TGS)、 DLATGS(氘代 L丙氨酸 TGS) (2) 熱釋電檢測器 TGS 電極 前置放大器 反面鍍金 正面鍍鉻 半透明 中間 TGS單晶 硫酸三酐酞 (NH2CH2COOH)3H2SO4 TGS 廈門大學(xué)精品課程 儀器分析 (含實驗 ) 設(shè)計與編寫教師：林竹光 Telephone： 2184660(O) Email： 二、傅里葉變換紅外吸收光譜儀簡介 1．組成結(jié)構(gòu)框圖及工作原理 檢測器 邁克爾遜干涉儀 吸收池 數(shù)據(jù)處理 儀器控制 光源 傅里葉變換 干涉圖 Fourier Transform Infrared Spectrometer FTIR 分束器 紅外吸收光譜圖 廈門大學(xué)精品課程 儀器分析 (含實驗 ) 設(shè)計與編寫教師：林竹光 Telephone： 2184660(O) Email： 2．傅里葉變換紅外吸收光譜儀的特點 由于傅里葉變換紅外吸收光譜儀可以在任何測量時間內(nèi)獲得輻射源所有頻率的所有信息，同時也消除了色散型光柵儀器的狹縫對光譜通帶的限制，使光能的利用率大大提高，因此具有許多優(yōu)點。 測量時間短： 在不到一秒鐘的時間內(nèi)可以得到一張譜圖，比色散型光柵儀器快數(shù)百倍；可以用于 GCIR聯(lián)用分析。 分 辨 率 高： 波數(shù)精度達(dá)到 。 測定光譜范圍寬： 10000~10cm1, 1~1