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傅里葉變換紅外光譜儀的結(jié)構(gòu)與原理（二）
發(fā)布時(shí)間：2017-09-01
6、定量分析方法
一般采用峰高法或峰面積法。
紅外光譜定量分析中一般采用基線法，即采用新基線代替零吸收線進(jìn)行補(bǔ)償。選譜帶兩側(cè)吸光度最小的兩點(diǎn)A和B，連成直線AB作為新的基線求峰高(即峰高法)，如圖7.8所示。
求峰面積與峰高法一樣采用基線法，用新基線代替零吸收線進(jìn)行補(bǔ)償。如圖7.9所示，大基線選擇AB，峰面積從a積到b。
7、紅外譜圖解析
紅外吸收區(qū)域劃分如下：
(1)4000～2500cm-1：這個(gè)區(qū)域可以稱為X―H伸縮振動(dòng)區(qū)，X可以是O，N，C和S原子，它們出現(xiàn)的范圍如下：
O―H 3650～3200cm-1
N―H 3500～3000cm-1
C―H 31OO～2800cm-1
S―H 2600～2500cm-1
(2)2500～2000cm-1：這個(gè)區(qū)域可以稱為叁鍵和累積雙鍵區(qū)，其中主要包括有-c=C一，一C= N一等叁鍵的伸縮振動(dòng)和累積雙鍵-C=C=C-，一C=C=O，一N=C=O等的反對(duì)稱伸縮振動(dòng)，累積雙鍵的對(duì)稱伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在1100cm-1的指紋區(qū)里。
(3)2000～1500cm ：這個(gè)區(qū)域可以稱為雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)，萁中主要包括C―C，C―O，C―N，一NO。等的伸縮振動(dòng)，以及 NH?；募羟姓駝?dòng)、芳環(huán)的骨架振動(dòng)等。
(4)1500～600cm-1：是部分單鍵振動(dòng)及指紋區(qū)，這個(gè)區(qū)域的光譜比較復(fù)雜，主要包括C―H，O―H的變角振動(dòng)，C―O，C―N，C―X(鹵素)，N―O等的伸縮振動(dòng)及與C―C，C―O有關(guān)的骨架振動(dòng)等。
8、鏡面反射光譜技術(shù)
鏡面反射光譜技術(shù)用于收集平整、光潔的固體表面的光譜信息，如金屬表面的薄膜、金屬表面處理膜、食品包裝材料和飲料罐表面涂層、厚的絕緣材料、油層表面、礦物摩擦面、樹脂和聚合物涂層，鑄模塑料表面等。
在鏡面反射測(cè)量中，由于不同波長(zhǎng)位置下的折射指數(shù)有所區(qū)別，因而在強(qiáng)吸收譜帶范圍內(nèi)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)類似于導(dǎo)數(shù)光譜的特征，這樣測(cè)得的光譜難以解釋。
如使用K-K(Kramers-Kronig)變換為吸收光譜后，可解決解析上的困難，如圖7.10所示。
9、漫反射光譜技術(shù)
漫反射光譜技術(shù)是收集高散射樣品的光譜信息，適合于粉末狀的樣品。
漫反射紅外光譜測(cè)定法其實(shí)是一種半定量技術(shù)，將DR(漫反射)譜經(jīng)過(guò)KM(Kubelka-Munk)方程校正，如：
式中，f(R∞)是指校正后的光譜信號(hào)強(qiáng)度；R∞是指試樣在無(wú)限深度下(大于3cm)與無(wú)紅外吸收的參照物(如KBr)漫反射之比；K為分子吸收系數(shù)(常數(shù))；S為試樣散射系數(shù)(常數(shù))。
DR原譜橫坐標(biāo)是波數(shù)，縱坐標(biāo)是漫反射比R∞，經(jīng)Kubelka―Munk方程校正后，最終得到的漫反射光譜圖與紅外吸收譜圖相類似，如圖7.11所示。DR測(cè)量時(shí)．無(wú)需KBr壓片，直接將粉末樣品放人試樣池內(nèi)，用KBr粉末稀釋后，測(cè)其DR譜。用優(yōu)質(zhì)的金剛砂紙輕輕磨去表面的方法進(jìn)行固體制樣，可大大簡(jiǎn)化樣品準(zhǔn)備過(guò)程。并且在砂紙上測(cè)量已被磨過(guò)的樣品，可以得到高質(zhì)量的譜圖。由于金剛石的高散射性，用金剛石的粉末磨料可得到很好的結(jié)果。
10、衰減全反射光譜技術(shù)
衰減全反射光譜(ATR)技術(shù)用于收集材料表面的光譜信息，適合于普通紅外光譜無(wú)法測(cè)定的厚度大于0.1mm的塑料、高聚物、橡膠和紙張等樣品。
衰減全反射附件應(yīng)用于樣品的測(cè)量，各譜帶的吸收強(qiáng)度不但與試樣的吸收性質(zhì)有關(guān)，還取決于光線的入射深度，其關(guān)系如下：
式中，dp為入射深度；a為人射角；λ1為光在光密介質(zhì)即多重反射晶體中的波長(zhǎng)；n1為反射晶體的折射率；n2為樣品的折射率。式(7.6)表明，貫穿深度是人射光波長(zhǎng)λ1的函數(shù)，當(dāng)入射角a和反射晶體折射率n1選定后，樣品折射率是固定的，那么，dp與λ1成正比。長(zhǎng)波(低波數(shù))區(qū)入射深度大、吸收強(qiáng)，短波區(qū)則相反，這樣所獲得的ATR紅外譜圖就需要經(jīng)過(guò)MIR方程校正，如圖7.12所示。
參考資料：現(xiàn)代儀器分析實(shí)驗(yàn)與技術(shù)
