11.4.2.1红外光谱定量分析原理

(1)吸收定律

必须注意，透光率T和浓度c没有正比关系，当用T记录的光谱进行定量时，必须将T转换为吸光度A后进行计算。

(2)基线法

用基线来表示该分析物不存在时的背景吸收，并用它来代替记录纸上的100％(透光率)坐标。具体做法是：在吸收峰两侧选透射率最高处a与b两点作基点，过这两点的切线称为基线，通过峰顶。作横坐标的垂线，和0％ 线交点为e，和切线交点为d(图11-22)，则基线还有其他画法，但确定一种画法后，在以后的测量中就不应该改变。

(3)积分吸光度法

用基线法测定吸光度受仪器操作条件的影响，从一种型号仪器获得的数据不能运用到另一种型号的仪器上，它也不能反映出宽的和窄的谱带之间的吸收差异。对更精确的测定，可采用积分吸光度法：

即吸光度为线性波数条件下记录的吸收曲线所包含的面积。

图11-22 用基线法测量谱带吸光度

11.4.2.2定量分析测量和操作条件的选择

(1)定量谱带的选择

理想的定量谱带应是孤立的，吸收强度大，遵守吸收定律，不受溶剂和样品其他组分干扰，尽量避免在水蒸气和CO₂的吸收峰位置测量。当对应不同定量组分而选择两条以上定量谱带时，谱带强度应尽量保持在相同数量级，对于固体样品，由于散射强度和波长有关，所以选择的谱带最好在较窄的波数范围内。

(2)溶剂的选择

所选溶剂应能很好溶解样品，与样品不发生反应，在测量范围内不产生吸收。为消除溶剂吸收带影响，可采用计算机差谱技术。

(3)选择合适的透光率区域

透光率应控制在20％～65％范围之内。

(4)测量条件的选择

定量分析要求FTIR仪器的室温恒定，每次开机后均应检查仪器的光通量，保持相对恒定。定量分析前要对仪器的100％线、分辨率、波数精度等各项性能指标进行检查，先测参比(背景)光谱可减少CO₂和水的干扰。用FTIR仪进行定量分析，其光谱是把多次扫描的干涉图进行累加平均得到的，信噪比与累加次数的平方根成正比。

(5)吸收池厚度的测定

采用干涉条纹法测定吸收池厚度的具体做法是，将空液槽放于测量光路中，在一定的波数范围内进行扫描，得到干涉条纹，见图11-23，利用下式计算液槽厚度L

式中，n 是干涉条纹个数；(σ₂-σ₁)是波数范围。

图11-23 三个池的干涉波纹

11.4.2.3红外光谱定量分析方法

(1)标准曲线法

在固定液层厚度及入射光的波长和强度的情况下，测定一系列不同浓度标准溶液的吸光度，以对应分析谱带的吸光度为纵坐标，标准溶液浓度为横坐标作图，得到一条通过原点的直线，该直线为标准曲线。在相同条件下测得试液的吸光度，从标准曲线上可查得试液的浓度。

(2)比例法

标准曲线法的样品和标准溶液都使用相  同厚度的液体吸收池，且其厚度可准确测定。当其厚度不定或不易准确测定时，可采用比例法。它的优点在于不必考虑样品厚度对测量的影响。这在高分子物质的定量分析上应用较普遍。

比例法主要用于分析二元混合物中两个组分的相对含量。对于二元体系，若两组分定量谱带不重叠，则

因c₁＋c₂=1，故

式中，K=a₁/a₂，是两组分在各自分析波数处的吸收系数之比，可由标准样品测得；R是被测样品两组分定量谱带峰值吸光度的比值，由此可计算出两组分的相对含量c₁和c₂。

(3)差示法

该法可用于测量样品中的微量杂质，例如，有两组分A和B的混合物，微量组分A的谱带被主要组分B的谱带严重干扰或完全掩蔽，可用差示法来测量微量组分A。很多红外光谱仪中都配有能进行差谱的计算机软件功能，对差谱前的光谱采用累加平均处理技术，对计算机差谱后所得的差谱图采用平滑处理和纵坐标扩展，可以得到十分优良的差谱图。

(4)解联立方程法

在处理二元或三元混合体系时，由于吸收谱带之间相互重叠，特别是在使用极性溶剂时所产生的溶剂效应，使选择孤立的吸收谱带有困难，此时可采用解联立方程的方法求出各个组分的浓度。

文章来源：《分析化学分析方法的原理及应用研究》

版权与免责声明：转载目的在于传递更多信息。

如其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起两周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。