1、實驗目的

(1)掌握內(nèi)反射附件的測定方法。

(2)了解此內(nèi)反射附件的工作原理。

2、實驗原理

內(nèi)反射附件也叫衰減全反射附件(ATR附件)，其工作原理是將來自紅外光源的光聚焦反射到KRS-5(或Ge，ZnSe等)晶體上，再入射到樣品的表面，由于樣品的折射率小于晶體的折射率，入射角比臨界角大，光線完全被反射，產(chǎn)生全反射現(xiàn)象。事實上，光線并不是在樣品表面被直接反射回來，而是入射進入樣品一定的深度(一般約為幾微米)后再返回表面，所以收集衰減全反射光就可以獲得樣品的衰減全反射光譜。

3、儀器與試劑

儀器：FTIR光譜儀、衰減全反射附件。

試劑：蔗糖溶液、蒸餾水。

4、實驗內(nèi)容與步驟

(1)把衰減全反射附件裝在樣品室架上，測定本底譜圖。

(2)將蒸餾水加滿衰減全反射附件的樣品槽，測定水的ATR譜圖。

(3)把附件的樣品槽清洗干凈后，用蔗糖溶液加滿樣品槽，測ATR譜。

5、注意事項

(1)加樣時小心，不要在液體中夾帶氣泡。

(2)清洗樣品槽時，注意不要劃傷晶體，用浸透溶劑的脫脂棉輕輕擦洗。

6、數(shù)據(jù)處理

分別將所獲得的水和蔗糖溶液的譜圖進行ATR校正和差譜，并打印結(jié)果。

一、正丁醇一環(huán)己烷溶液中正丁醇含量的測定:

1  實驗目的

掌握標準曲線法定量分析的技術(shù)，了解紅外光譜法進行純組分定量分析的全過程，學會不同濃度溶液的配制、樣品含量的計算等技巧。

2、實驗原理

紅外定量分析的依據(jù)是比爾定律。但由于存在雜散光和散射光，糊狀法制備的試樣不適于作定量分析，即便是液池法和壓片法，由于鹽片的不平整、顆粒不均勻，也會造成吸光度同濃度之間的非線性關(guān)系而偏離比爾定律。所以在定量分析中，吸光度值要用工作曲線的方法來獲得。另外還必須采用基線法求得試樣的吸光度值，才能保證相對誤差小于3％。

3、儀器與試劑

儀器：FTIR光譜儀、一對液體池、樣品架、注射器。

試劑：正丁醇、環(huán)己烷、未知樣品。

4、實驗內(nèi)容與步驟

(1)測定液體池的厚度，其中厚度較小的作為參比池，厚度較大的為樣品池。

(2)工作曲線的測試：分別取標準溶液(其濃度為20％)1，2，3，4，5mL放到10mL容量瓶中，用溶劑稀釋至刻度，測定每一個樣品的紅外譜圖。用儀器自帶的定量分析軟件繪制工作曲線。

(3)測定未知樣品的譜圖。

5、注意事項

配制一系列不同濃度的樣品，最高濃度和最低濃度的特征吸收峰的吸光度值應在O～1.5之間。測定每一個樣品都要清洗液體池，應確保其干凈。否則，標準曲線的相關(guān)系數(shù)會很差，一般應大于O.9995。

6、數(shù)據(jù)處理

軟件自動讀取相應的峰高值并計算未知樣品的含量，最后輸出結(jié)果報告。

二、高散射粉末樣品漫反射光譜的測定

1、實驗目的

(1)掌握漫反射附件的測定方法。

(2)了解此附件的工作原理。

2、實驗原理

把粉末樣品分散在無紅外吸收的KBr介質(zhì)中，此時物質(zhì)的晶形取向是隨意的。當紅外光照射到樣品上時，由于樣品隨意的晶形取向會從各個方向散射入射光，光散向空間各個方向的現(xiàn)象被稱為漫反射，所產(chǎn)生的漫反射光是由于入射光與樣品發(fā)生了作用，所以收集漫反射光就可以獲得樣品的漫反射光譜。

3、儀器與試劑

儀器：FTIR光譜儀、漫反射附件、瑪瑙研缽。

 試劑：蔗糖、分析純的KBr。

4、實驗內(nèi)容與步驟

(1)將KBr粉末裝入樣品杯內(nèi)，測定本底譜圖。

(2)取3mg蔗糖放在研缽中，加相當量的KBr混勻后，再增加KBr的量，不斷混勻直到裝滿樣品杯，測粗顆粒蔗糖的樣品譜圖。

(3)取3mg蔗糖放在研缽中研磨后，加相當量的KBr混勻后，再增加KBr的量，不斷混勻直到裝滿樣品杯，測細顆粒蔗糖的樣品譜圖。

(4)打印結(jié)果，比較兩張譜圖的差異。

5、注意事項

(1)要保證KBr粉末干燥。

(2)測量時間不要持續(xù)過長，以免KBr粉末吸水受潮。

6、數(shù)據(jù)處理

分別將所獲得的粗、細顆粒蔗糖的譜圖進行K-M校正，并打印結(jié)果。

三、曲線擬合

1、實驗目的

掌握紅外光譜分峰技術(shù)，了解其方法原理。

2、實驗原理

光譜分峰技術(shù)是近代光譜方法中半定量分析的常用手段之一。分峰數(shù)值計算方法有最小二乘法、嘗試法、去卷積法及子譜擬合法。方法的目的是將重疊的峰分為n個獨立的子峰，理論上光譜的譜帶形狀應屬于Lorentz分布，但由于光學元件的影響，使譜帶在不同程度上含有一些Gauss分布。通過選擇不ISl的Gauss與Lorentz的比例進行數(shù)值計算，解出這些子峰的參數(shù)，獲得每一個子峰的含量。求出在混合物中各組分的百分含量。

3、儀器與試劑

儀器：FTIR光譜儀、計算機、曲線擬合軟件。

試劑：粉末蛋白。

4、實驗內(nèi)容與步驟

(1)用壓片法測量粉末蛋白的紅外光譜圖。

 (2)用曲線擬合軟件對所獲得的粉末蛋白譜圖進行去卷積處理，在1700～1600cm-1范圍內(nèi)，測定峰個數(shù)、峰位置、半峰寬。

(3)再用導數(shù)法對所獲得的粉末蛋白譜圖求二階導數(shù)。測定峰個數(shù)(波數(shù)范圍為1700～1600cm-1)。

(4)比較去卷積和導數(shù)的結(jié)果，確定峰個數(shù)，一般導數(shù)所求的峰個數(shù)多于卷積法。因為求導會增加譜圖的噪音，最好權(quán)衡兩個方法，求折中。

5、注意事項

光譜分峰技術(shù)可以提高譜圖的表觀分辨率，獲得重疊組分的百分含量，方法的依據(jù)是通過二階導數(shù)和卷積譜來獲得曲線擬合法的特征向量值(峰高、峰位置及半峰寬)，對紅外光譜求微分(二階導數(shù))，噪聲會增加，因此它要求譜圖的質(zhì)量很高，信噪比要好，以保證結(jié)果的可靠。在測定樣品時，要盡量獲得高質(zhì)量的譜圖。

6、數(shù)據(jù)處理

(1)根據(jù)峰個數(shù)進行曲線擬合。在擬合過程中，采用Lorentz和Gauss的混合型方法較適合，擬合到最小方差小于1×10^-5。

 (2)計算每個峰的百分含量。

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