紅外測(cè)試,樣品純度含量不同,會(huì)出現(xiàn)峰的高低不一樣
紅外光譜基本都是對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性分析??梢詫?duì)進(jìn)行定量分析,下面是網(wǎng)上找的幾種方法,希望對(duì)你有所幫助。紅外光譜定量分析是借助于對(duì)比吸收峰強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行的,只要混合物中的各組分能有一個(gè)特征的,不受其他組分干擾的吸收峰存在即可。原則上液體、固體和氣體樣品都可應(yīng)用紅外光譜法作定量分析: 1.定量分析原理紅外定量分析的原理和可見(jiàn)紫外光譜的定量分析一樣,也是基于朗伯-比爾定律。該定律可寫成:A=abc 上式中A為吸光度(absorbance),也可稱光密度(optical density),它沒(méi)有單位。系數(shù)a稱作吸收系數(shù)(absorptivity),也稱作消光系數(shù)(extinction coeffieient),是物質(zhì)在單位濃度和單位厚度下的吸光度,不同物質(zhì)有不同的吸收系數(shù)a值。且同一物質(zhì)的不同譜帶其a值也不相同,即a值是與被測(cè)物質(zhì)及所選波數(shù)相關(guān)的一個(gè)系數(shù)。因此在測(cè)定或描述吸收系數(shù)時(shí),一定要注意它的波數(shù)位置。當(dāng)濃度c選用mol·L-1為單位,槽厚b以cm為單位時(shí),則a值的單位為:L·cm-1·mol-1,稱為摩爾吸收系數(shù),并常用ε表示。吸收系數(shù)是物質(zhì)具有的特定數(shù)值,文獻(xiàn)中的數(shù)值理應(yīng)可以通用。但是,由于所用儀器的精度和操作條件的不同,所得數(shù)值常有差別,因此在實(shí)際工作中,為保證分析的準(zhǔn)確度,所用吸收系數(shù)還得借助純物質(zhì)重新測(cè)定。在定量分析中須注意下面兩點(diǎn): 1)吸光度和透過(guò)率是不同的兩個(gè)概念、透過(guò)率和樣品濃度沒(méi)有正比關(guān)系,但吸光度與濃度成正比。 2)吸光度的另一可貴性使它具有加和性。若二元和多元混合物的各組分在某波數(shù)處都有吸收,則在該波數(shù)處的總吸光度等于各級(jí)分吸光度的算術(shù)和,但是樣品在該波數(shù)處的總透過(guò)率并不等于各組分透過(guò)率的和。 2.定量分析方法的介紹紅外光譜定量方法主要有測(cè)定譜帶強(qiáng)度和測(cè)量譜帶面積購(gòu)兩種。此外也有采用譜帶的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)的計(jì)算方法,這種方法能準(zhǔn)確地測(cè)量重疊的譜帶,甚至包括強(qiáng)峰斜坡上的肩峰。紅外光譜定量分忻可以采用的方淪很多,下面我們介紹幾種常用的測(cè)定方法。 (1)直接計(jì)算法這種方法適用于組分簡(jiǎn)單、特征吸收帶不重疊、且濃度與吸收度呈線性關(guān)系的樣品。從譜圖上讀取透過(guò)率數(shù)值,按A=lg(I0/I)(I0為入射光強(qiáng)度,I為透射光強(qiáng)度)的關(guān)系計(jì)算出A值,再按朗伯-比爾定律算出組分含量c,從而推算出質(zhì)量分?jǐn)?shù)。這一方法的前提是需用標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)得a值。分析精度要求不高時(shí),可用文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的a值。 (2)工作曲線法這種方法適用于組分簡(jiǎn)單、特征吸收譜帶重疊較少,而濃度與吸收度不完全呈線性關(guān)系的樣品。將一系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品的溶液,在同一吸收池內(nèi)測(cè)出需要的譜帶,計(jì)算出吸收度值作為縱坐標(biāo),再以濃度為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)的工作曲線。由于是在同一吸收池內(nèi)測(cè)量,故可獲得A~c的實(shí)際變化曲線。由于工作曲線是從實(shí)際測(cè)定中獲得的,它真實(shí)地反映了被側(cè)組分的濃度與吸收度的關(guān)系。因此即使被測(cè)組分在樣品中不服從Beer定律,只要濃度在所測(cè)的工作曲線范圍內(nèi)、也能得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果。同時(shí),這種方法可以排除許多系統(tǒng)誤差,同時(shí)在這種定量方法中,分析波數(shù)的選擇同樣是重要的,分析波數(shù)只能選在被測(cè)組分的特征吸收峰處。溶劑和其他組分在這里不應(yīng)有吸收峰出現(xiàn),否則將引起較大的誤差。 3)解聯(lián)立方程法解聯(lián)立方程法運(yùn)用的對(duì)象是組分眾多而波帶又彼此嚴(yán)重重疊的樣品,通常無(wú)法選出較好的特征吸收譜帶。采用這一方法的條件是必須具備各個(gè)組分的標(biāo)準(zhǔn)樣品且各組分在溶液中是遵守Beer定律的。定量分析可以根據(jù)吸光度的加和特證來(lái)進(jìn)行。例如某一混合物由n個(gè)組分所組成.各組分的濃度分別為c1,c2,c3,…,cn,它們?cè)诜治霾〝?shù)ν處的吸收系數(shù)各為av1,av2,…,avn,則樣品在這個(gè)分析波數(shù)處的總吸光度為: Aν=A1v+A2v+...+Anv=av1bc1+av2bc2+...+avnbcn 樣品中共有n個(gè)組分,每一組分都有一個(gè)以它為主要貢獻(xiàn)的譜帶和對(duì)應(yīng)的波數(shù)值,可列出相應(yīng)的方程組。如測(cè)出各個(gè)a值,則各個(gè)未知濃度c就可從聯(lián)立方程式中解得。 a值的求法是將樣品配成一定濃度后測(cè)出紅外光譜,再求出某一波數(shù)處的吸光度值,由于c利b是已知的實(shí)驗(yàn)值,用Beer定律A=abc關(guān)系即可求得各a值。聯(lián)立方程定量分析應(yīng)注意以下幾點(diǎn): 1)選擇合適的波數(shù)點(diǎn)。在此點(diǎn)波數(shù)只應(yīng)以某—組分的貢獻(xiàn)為主,其他組分在此都只有較小的吸收貢獻(xiàn), 2)讀準(zhǔn)吸光度。在實(shí)驗(yàn)時(shí)必須讀譜圖上那些沒(méi)有吸收峰值的某波數(shù)上的吸光度數(shù)值。在譜帶的斜坡上更需注意所讀數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 3)求a值時(shí)選取合適的濃度。在測(cè)定a值時(shí)。各組分的純品配制濃度應(yīng)接近未知樣品中該組分的濃度,且應(yīng)在該量附近配制4~5個(gè)點(diǎn)以求出較為可靠的a值,或據(jù)此繪出工作曲線。由于解聯(lián)立方程的計(jì)算工作量很大,現(xiàn)代的紅外光譜儀器均帶有功能良好的計(jì)算機(jī),借助所配備的計(jì)算機(jī),運(yùn)用線件代數(shù)中矩陣法解聯(lián)立方程成為十分實(shí)用的方法。紅外定量分析的準(zhǔn)確度,若不考慮樣品稱量、溶液配制和槽厚在測(cè)定中所引起的誤差。主要考慮吸光度的測(cè)定所引起的誤差,±1%的誤差是它的最佳極限值,實(shí)際上是比±1%大,因此紅外光譜用得最多的還是定性分析。
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