FTIR FAQS

透射光谱倾向于突出较小的峰,因此有时您可以更好地从视觉上评估样品。 由于吸收光谱与浓度呈线性关系(透射光谱与浓度不呈线性关系),因此可用于定量分析技术、光谱差减技术或其他操作中。 对于搜寻或较为一般的用途,可根据个人偏好进行选择。 通常,旧的文献倾向于使用透射率,而在峰值细化分析中,由于光谱的线性特征,常常会用到吸光度。

切趾法适用于干涉图。 若拥有原始数据(在 Thermo Scientific™ OMNIC™ 软件中设置一个复选框),然后通过更改切趾法进行后处理就很简单了。 通常,相较于傅立叶变换光谱干涉图需要更多内存,所以旧版软件包为节省内存一般是不考虑干涉图。 在不具备干涉图的情况下,您无法进行再处理:切趾法是一种时域功能。

切趾会由轻(比如 Happ-Genzel)到重(比如 Blackman-Harris)增加。 切趾程度越重,对线形的影响就越大。 在大多数常规用途中,当分辨率为 4 或大于 4 个波数时,即使是重度切趾亦不会严重扭曲光谱。 但是,当线型狭窄时,在气相光谱中,切趾法的影响极大。 对宽峰进行强切趾术可通过矩形函数 Boxcar(几乎无切趾)改善信噪比,而对线宽的影响极小。 H-G 是 OMNIC 初始默认值(通常如此),因为它对谱线宽度的影响“温和”,并且具有恰当的信噪比。 通常,信噪比按照 H-G、Norton-Beer Weak、NB-Medium、NB-Strong、Blackman-Harris 的顺序得到改善,而同样顺序的切值函数对线形的影响也更大。

定量操作需要采用以下两种方法之一。 首先,你可能已知或能够计算吸收率(即比尔定律中的 ε)。 这是非常少见的。 更常见的情况是:您配制一组训练/校准标准液并记录下光谱。 然后利用化学计量学软件包(比如 Thermo Scientific™ TQ Analyst™ 软件)使用比尔定律或更复杂的建模系统自动进行分析,或者在电子表格中记录基本信息(峰高或峰面积),然后使用线性(或非线性)回归分析。 通常,这与色谱法或原子光谱法的思路相同。

FT-IR 会对偶极矩的变化作出响应,无论是有机物还是无机物。 例如,金属氧化物、碳酸盐和羰基。 基本频率计算公式说明波数与弹簧常数(键强度)的平方根成正比,与原子折合质量的平方根成反比。 简言之,参与形成化学键的原子质量增大,则波数减小。 许多无机物在 400cm-1 以下存在吸收峰,比如二茂铁、乙酰基二茂铁和氧化镉。 这需要使用“远红外”光学仪器。 许多法医用户发现远红外在鉴定漆片方面非常有用,因为漆片中含有无机物。 现在,已有不少可采用远红外 ATR 技术的 ATR 配件(主要是整体金刚石设备)。 Thermo Scientific™ Nicolet™ iS50 FT-IR 光谱仪的内置 ATR 也能轻松实现远红外技术。 最后,如果您有兴趣进一步了解这一领域,请与 FT-IR 销售人员交流,了解其功能和限制。

DRIFTS 可应用于中红外和近红外。 在中红外分析中,DRIFTS 要求样品与稀释剂(例如 KBr)进行混合,样品含量为 3-10%。 这通常是不可取的,因为样品当下是混合状态。 但是,DRIFTS 大量用于催化研究中,其中粉末状材料暴露于高温高压的混和反应气体中。 几个配件供应商为此而特制设备。 在近红外分析中,使用 DRIFTS 时无需稀释,直接测量——多种手持式探针可以穿透器壁(比如塑料袋)进行分析,这意味着可以在无需接触样品或不会污染样品的情况下完成分析工作。 ATR 则需要接触样品,方法是使样品接触到晶体组件。 ATR 通常无需稀释,能够很好地处理固体,比如信用卡或汽车保险杠之类的很难使用 DRIFTS 进行分析的样品。 在大多数情况下,在中红外分析中,ATR 已取代 DRIFTS,特殊情况例外。而在近红外领域,DRIFTS 仍是备选方法之一。

蛋白质分析中的一个重要实验步骤是去除水的吸收带(大部分蛋白质在缓冲液中)。 这要求具有高度可控的通路长度的透过池或 ATR。 此前大部分工作是在 6-10 微米通路长度的透过池中完成的,使用 BaF2  或类似窗口。 分析范围大约在 1400 和 1750cm-1  之间,这些窗口在此范围下是可透射的。 近来,使用硅、锗或金刚石窗口的 ATR 设备越来越盛行。 蛋白质与晶体的反应或结合可以通过 ZnSe 装置(归因于表面电荷)来实现;有时候需要这样做,但通常不必如此。 大部分文献基于透过池。 蛋白质分析需要技巧和稳定性,因而对于大部分实验室而言,训练是必不可少的。

比尔–朗伯定律基于稳定样品和可重现条件。 在 ATR 中,有两点需要注意的。 首先,样品必须以一致的方式与晶体相接触。 如果材料粗糙或者呈晶体状,则必须确保可重现性。 可能需要将材料研磨成精细粉末。 其次,ATR 是一种表面技术,用于检查厚度约 1-4 微米的样品。 如果添加剂或目标分子迁移得越来越远,将会失去信号。 在这种情况下,透射可以解读整个样品和整体厚度,不失为一个行之有效的方法(取决于厚度)。 在某些情况下,由于压力改变了样品中聚合物链的结晶度或方向,导致信号发生改变。 更加深入的分析研究需要结合具体样品进行。

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