Инфракрасная спектроскопия Инфракра́сная спектроскопи́я
жүктеу/скачать 5,17 Mb.
|
251370.pptx
| Методики пропускания
Методика пропускания исторически является наиболее старой. При использовании этой методики образец в кювете помещают в рабочий луч спектрометра и измеряют отношение интенсивности света прошедшего через образец к интенсивности светового потока направленного на образец. При этом кювета представляет собой параллепипед или цилиндр с плоскими передней и задней стенками для вхождения и выхода луча спектрометра перпендикулярного оси луча. Расстояние между входом луча в кювету и выходом называется оптический путь (l) (Рис. 1). Спектр обычно представляется или в виде зависимости коэффициента пропускания, измеряемого в %, (Т = I/I0·100%) или оптической плотности (А, от слова Absorbance, ранее было принято обозначение D, от понятия optical Density) от волнового числа. В старой литературе в качестве абсциссы в спектрах использовали длину волны, измеренную в микронах. Переход от длины волны в шкалу волновых чисел выражается формулой ν [cm-1] = 107/λ[нм]=104/λ[мкм]. Такой методикой можно измерять спектры газов (оптический путь для измерения спектров газов обычно изменяется от 5 до 20 см для обычных кювет и может быть увеличен до 30-50 м в многоходовых кюветах). Оптическая схема многоходовой кюветы представлена на рис. 2. Использование многоходовых кювет позволяет увеличить чувствительность газового анализа более чем в 100 раз, однако объем газовых кювет достигает 3-5 литров, что требует использования больших объемов исследуемых газов. Однако с помощью таких кювет имеется возможность определять концентрации веществ в газах на уровне нескольких милиардных долей (ppb). Для съемки растворов используются жидкостные кюветы с различными величинами оптического пути от 0.01 до 5 мм. При этом, для тонких кювет необходимо добиваться отсутствия газовых пузырей в растворе. Спектры твердых веществ обычно снимают в так называемых матрицах или вазелиновом масле. Под матрицей понимается кристаллическое вещество, которое не дает собственных полос поглощения в исследуемом спектральном диапазоне. Обычно вещество в количестве 2-4 мг тщательно размешивается и одновременно растирается в 400-800 мг матрицы. В качестве матрицы можно использовать NaCl, KBr или CsJ. Эти вещества гигроскопичны, и поэтому перед смешиванием с исследуемым порошком их желательно осушить. Однако полностью избавиться от воды в этих матрицах невозможно. Это обстоятельство надо обязательно учитывать при изучении конкретных веществ. Так, например, наличие влаги в матрице для цеолитов приводит к частичному замещению протонов образца на ионы щелочных металлов. Нитратные группы на поверхности оксида алюминия превращаются в нитраты этих же металлов. При использовании вазелинового масла влияние влаги отсутствует, однако, спектральные области 1350-1500 и 2700-3100 см-1 перекрыты полосами поглощения вазелинового масла. При съемке ИК спектров в области длинноволновой ИК (ниже 350 см-1) в качестве матрицы используют порошки специального полиэтилена. Важно отметить, что качество приготовления образцов (прежде всего равномерность распределения исследуемого вещества в луче спектрометра) играет ключевую роль для получения качественного спектра, как при съемке спектров жидкостей, так и при съемки порошков. Неравномерности (рис.) обычно существенно искажают и форму спектральных линий и их интенсивность. Пример таких искажений приведен на рис. жүктеу/скачать 5,17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|