红外光谱(Infrared Spectrometry,IR)又称为振动转动光谱,是一种分子吸收光谱。
当分子受到红外光的辐射,产生振动能级(同时伴随转动能级)的跃迁,在振动(转动)时伴
有偶极矩改变者就吸收红外光子,形成红外吸收光谱。用红外光谱法可进行物质的定性和定
量分析(以定性分析为主),从分子的特征吸收可以鉴定化合物的分子结构。
傅里叶变换红外光谱仪(简称 FTIR)和其它类型红外光谱仪一样,都是用来获得物质的
红外吸收光谱,但测定原理有所不同。在色散型红外光谱仪中,光源发出的光先照射试样,
而后再经分光器(光栅或棱镜)分成单色光,由检测器检测后获得吸收光谱。但在傅里叶变
换红外光谱仪中,首先是把光源发出的光经迈克尔逊干涉仪变成干涉光,再让干涉光照射样
品,经检测器获得干涉图,由计算机把干涉图进行傅里叶变换而得到吸收光谱。
红外光谱根据不同的波数范围分为近红外区(13330—4000 cm
-1
)、中红外区(4000-650
cm
-1
)和远红外区(650-10 cm
-1
)。VECTOR22 VECTOR22 FTIR光谱仪提供中红外区的分测
试。
二. 试样的制备
1. 对试样的要求
(1)试样应是单一组分的纯物质
(2)试样中不应含有游离水
(3)试样的浓度或测试厚度应合适
2.制样方法
(1)气态试样
使用气体池,先将池内空气抽走,然后吸入待测气体试样。
(2)液体试样
常用的方法有液膜法和液体池法。
液膜法:
沸点较高的试样,可直接滴在两片 KBr 盐片之间形成液膜进行测试。取两片 KBr 盐
片,用丙酮棉花清洗其表面并晾干。在一盐片上滴 1 滴试样,另一盐片压于其上,装入
到可拆式液体样品测试架中进行测定。扫描完毕,取出盐片,用丙酮棉花清洁干净后,
放回保干器内保存。粘度大的试样可直接涂在一片盐片上测定。也可以用 KBr 粉末压制
成锭片来替代盐片。
z 注意
盐片易吸水,取盐片时需戴上指套。
盐片装入液体样品测试架后,螺丝不宜拧得过紧,以免压碎盐片。
液体池法:
沸点较低、挥发性较大的试样或粘度小且流动性较大的高沸点样品,可以注入封闭
液体池中进行测试,液层厚度一般为 0.01-1mm。一些吸收很强的纯液体样品,如果在
减小液体池测试厚度后仍得不到好的图谱,可配成溶液测试。液体池要及时清洗干
净,不使其被污染。
(3)固体试样
常用的方法有压片法、石蜡糊法和薄膜法。
1北京大学化学学院中级仪器实验室FTIR *** 作手册
压片法:
一般红外测定用的锭片为直径 13mm、厚度约 1mm左右的小片。取样品(约 1mg)与干燥
的KBr(约 200mg)在玛瑙研钵中混和均匀,充分研磨后(使颗粒达到约 2μm),将混
合物均匀地放入固体压片模具的顶模和底模之间,然后把模具放入压力机中,在 8T/cm
2
左右的压力下保持 1-2分钟即可得到透明或均匀半透明的锭片。取出锭片,装入固体
样品测试架中。
z 注意
溴化钾对钢制模具表面的腐蚀性很大,模具用后须及时清洗干净,然后放入保干器
中。
易吸水、潮解的样品不宜用压片法制样。
模具放入压力机内后,应先拧动顶阀,使压杆接近模具,然后关闭放气阀。小幅度
扳动扳手,使压力达到 8T/ cm
2
,保持 1-2 分钟。打开放气阀时,旋转幅度不要超过
30
0
!!
z 小技巧
对于难研磨样品,可先将其溶于几滴挥发性溶剂中再与溴化钾粉末混合成糊状,然
后研磨至溶剂挥发完全,也可在红外灯下赶走残留溶剂。
对于d性样品如橡胶,可用低温(-40℃)使其变脆,再与溴化钾粉末混合研磨。
石蜡糊法:
将干燥处理后的试样研细,与液体石蜡或全氟代烃混合,调成糊状,夹在盐片中测
试。
薄膜法:
固体样品制成薄膜进行测定可以避免基质或溶剂对样品光谱的干扰,薄膜的厚度为
10-30μm,且厚薄均匀。薄膜法主要用于高分子化合物的测定,对于一些低熔点的低分
子化合物也可应用。可将它们直接加热熔融后涂制或压制成膜,也可将试样溶解在低沸
点的易挥发溶剂中,涂到盐片上,待溶剂挥发后成膜来测定。
三. 中红外区透光材料
材料名称 化学组成 透光范围(cm
-1
) 水中溶解度(g/100mL) 折射率
氯化钠 NaCl 5000-625 35.7 1.54
溴化钾 KBr 5000-400 53.5 1.56
碘化铯 CsI 5000-165 44.0 1.79
KRS-5 TlBr,TlI 5000-250 0.02 2.37
氯化银 AgCl 5000-435 不溶 2.0
溴化银 AgBr 5000-285 不溶 2.2
氟化钡 BaF2 5000-830 0.17 1.46
氟化钙 CaF2 5000-1100 0.0016 1.43
硫化锌 ZnS 5000-710 不溶 2.2
硒化锌 ZnSe 5000-500 不溶 2.4
金刚石
(Ⅱ)
C 3400-27001650-600 不溶 2.42
锗 Ge 5000-430 不溶 4.0
硅 Si 5000-600 不溶 3.4
2北京大学化学学院中级仪器实验室FTIR *** 作手册
四. VECTOR 22 FTIR光谱仪简介
VECTOR 22 FTIR 光谱仪由瑞士 Bruker公司制造。由光学台、计算机、打印机组成。
光谱范围:7500-370 cm
-1
分辨率:1cm
-1
信噪比:5500:1
波数精度:0.01cm
-1
红外光源:Globar(高强度空气冷却光源)
干涉仪:迈尔逊干涉仪(30
º
入射Rocksolid专利技术)
分束器:KBr上镀锗
检测器:DTGS(氘代硫酸三肽)
VECTOR 22 FTIR 光学台光路示意图
A-红外光源 B-孔径/薄膜轮 C-出口 D-光束分裂器
E.E
‘
-窗口 F-样品支架 G-检测器
使用红外光谱仪时应注意保持室内清洁、干燥,不要震动光学台,取、放样品时,样品盖
应轻开轻闭。若改变测试参数,请做记录,测试完毕应复原。另外,眼睛不要注视氦-氖激
光,以免受到伤害。
3北京大学化学学院中级仪器实验室FTIR *** 作手册
五. VECTOR 22 FTIR 光谱仪 *** 作及软件应用
(一) 开机、关机
开机: .光学台ON
.计算机 ON (本计算机未设置密码)
.左双击 OPUS快捷键
.输入密码: OPUS(大写字母)
.User ID :选择 Administrator
.Assigned Workspaces: 不要修改
.单击 Login
.左击 OK,进入 OPUS 用户界面窗口(如下图)
关机: .关闭计算机各窗口后,关闭计算机
光学台 OFF.
(二)OPUS 用户界面介绍
(a) OPUS 软件所有功能的下拉菜单。
(b) 常用功能的快捷图标。
(c) OPUS 文件管理窗口,与Windows 浏览窗口相似。
(d) 谱图显示窗口。
(e) 概貌窗口,总是显示所选数据文件的整个频率范围的谱图。
(f) 在线帮助。
(g) 状态条显示后台运行的任务。
(h) 仪器状态指示。
4北京大学化学学院中级仪器实验室FTIR *** 作手册
1. OPUS 浏览窗口
测量完成后产生的文件或打开的OPUS 文件时,其文件名、数据块和文件状态信息显示在
浏览窗口(屏幕左侧)。光标放在文件名上,将显示数据的完整路径;光标放在数据块上,
显示 *** 作者姓名、样品名与样品形态。
(a) 单击可以缩小相应的谱图窗口。
(b) 蓝色表示此文件未经处理。文件名后面的数字,为该文件的拷贝数。
(c) 随文件所保存的所有数据块。图中图标表示有一个透过率光谱、一个单通道光谱、一个
干涉图和一个单通道背景光谱。如果数据块有颜色,表明相应谱图正显示在图谱窗口。
在文件名上单击鼠标右键,d出文件 *** 作菜单:
Save File: 对文件的任何处理不会自动保存到文件里。需点击Save File加以保存。
Unload File: 关闭文件。
Undo all Manipulations: 撤销对文件的所有处理。
Show Parameters: 显示该文件相应的参数和信息。
Copy Entry: 拷贝整个文件,包括所作的处理。
Clone Original: 仅拷贝原始文件。
5北京大学化学学院中级仪器实验室FTIR *** 作手册
2.OPUS 谱图窗口
谱图窗口是在OPUS 用户界面的右边。当测量完成或文件调入后将会显示谱图。
默认的谱图显示区为4000~400cm
-1
和0~1.5 吸光度单位。通过Display—Scale All或单
击图标 可以显示全谱。
在谱图窗口的谱线上右击鼠标,出现下图所示菜单,可放大缩小谱图、改变谱图的显示
范围、添加标注、改变谱线颜色等。在谱图窗口的空白区右击鼠标,出现相似菜单,功能略
少。
Zoom In:放大谱图。按住鼠标左键拖动十字光标,框定需要放大的部分后,点击即放大。
从右键菜单中选择:Scale all Spectra / Show Everything(XY),即可恢复为全尺
寸谱图。
Zoom out:缩小谱图。 *** 作方法同上。
Scale all Spectra ---- Show Everything(XY), 全范围显示所有谱图。
Maximize each spectrum(Y):将每个谱图的Y坐标均最大化显示。
Shift Curve:沿Y轴移动整个谱图或单向放大或缩小谱图。按住鼠标左键拖动谱图即可移动
或缩放。单击右键取消此功能。Reset 可还原。
Crosshair: Cursor,十字光标可在图谱区任意移动,显示相应点的X,Y 坐标。
Follow Data,光标仅沿谱线移动,很容易读出光谱上任意点的X,Y 坐标。
右击鼠标取消此功能。
Change Color:改变谱图颜色 。
Remove from Display: 从谱图窗口中去掉该谱图。
Add Annotation: 添加标注。单击谱图会在光标位置填加一个箭头,缺省显示该点的波数。
移动标注:按住鼠标左键拖动标注。
删除标注:在标注上单击鼠标右键,菜单中选择Remove。
编辑标注:在标注上单击鼠标右键,选择Properties。输入或编辑标注。
Properties: 设置谱图的横坐标和纵坐标。
6北京大学化学学院中级仪器实验室FTIR *** 作手册
(三)光谱图的测试
测试光谱 Measure→Advanced Measurement
1 在 Basic 页,输入:
*** 作者姓名、样品名称、样品形态;。
2 在 Advanced 页,输入:
文件名
文件保存路径(此路径统一规定为:D:/DATA/导师姓名/学生姓名/),可输入或调出
分辨率(分辨率设为 4 cm
-1
,不要修改)
样品扫描次数(Scans)或样品扫描时间(Mimutes)
背景扫描次数(Scans)或样品扫描时间(Mimutes)
光谱测试范围(对中红外仪器,设置范围通常为:4000~400cm
-1
(
其它选项为常规设置,可以不改
3 另外的六个页面( 从 optic 至check signal)不要修改
4 在样品室中放入参比(或以空气作背景)
在 Basic 页,点 Background Single Channel ,测试背景
5 在样品室中放入样品
在 Basic 页,点 Sample Single Channel,测试样品
(注:以上设置的内容可以保存为一个方法文件:点 Save,选择保存路径,输入文件名。
文件名的后缀应是.XPM。以后测试时,只要在 Advanced 页点 Load,即可调出。)
(四) 显示谱图
测量完成后产生的文件或打开OPUS 文件后,其文件名、数据块和文件状态信息均显
示在浏览窗口(屏幕左侧小窗口)。光标放在文件名上,将显示文件的完整路径;光标放
在数据块上,显示 *** 作者姓名、样品名与样品形态。
相应图谱显示在谱图窗口(在OPUS 用户界面的右侧窗口)。默认的谱图显示区为
4000~400cm
-1
和0~1.5 吸光度单位。通过Display—Scale All或单击图标 可以显
示全谱。
在谱图窗口的谱线上右击鼠标出现菜单,可放大缩小谱图、改变谱图的显示范围、添
加标注、改变谱线颜色等。在谱图窗口的空白区右击鼠标,出现相似菜单,功能略少。 具
体 *** 作参见本手册第6页的相关介绍。
(五) 谱图处理
在实施各项谱图处理功能时,均有“Select Files”这一页,默认显示目前选中的谱图
文件名(在浏览窗口中打上红框的谱图文件)。若要添加文件,可将浏览窗口中所需谱图
的数据块(通常为吸收谱数据块或透射谱数据块)选中拖入即可。若要删除文件,选中文
件名后,按键盘上的“Delete”键。
1 基线校正 Manipulate → Baseline Correction
选择谱图(可对若干张谱图同时进行基线校正),再选择校正方法和校正点,点
Correct。经校正处理后的谱图自动覆盖原谱图。
Scattering Correction:校正后基线基本上落在0或100%处
Rubberband Correction:校正后部分基线不一定落在0或100%处
7北京大学化学学院中级仪器实验室FTIR *** 作手册
Exclude CO2 Bands:扣除CO2谱段。选择此项,基线校正时对包含CO2的波段
(2400~2275cm
-1
、680~660cm
-1
)不予计算。
2 标峰位 Evaluate → Peak picking
选择谱图及需要标峰的谱区,设置灵敏度(峰的阈值),点Peak picking,谱图上将
显示峰位。
也可以选择互动模式来标峰:单击interactive mode,拖动阈值滑动条,标峰数量随
着阈值的变化而增减,由此可以比较方便地确定合适的阈值。点Store完成标峰。
3 谱图差减 Manipulate → Spectrum Subtraction
选择被减谱及减谱(减谱可是一个或若干个),选择谱区,点Subtract。得到的差谱
将覆盖被减谱。
若选择 Start Interactive Mode,可通过Times和 Changing digit设置不同的系数,
差谱 = 被减谱 – 系数 x 减谱
点Store完成差谱。可分别对几个谱图进行差减。
4 AB <->TR 转换 Manipulate → AB <->TR Conversion
透射谱和吸收谱之间互相转换。选择谱图,选择转换方向,点Conversion。新的谱
图将覆盖原谱图。
5 产生一段直线 Manipulate → Straight Conversion
产生一段直线命令用于消除谱图中的某些特殊干扰。选择谱图,设置频率范围,点
Generate。 谱图中这一段频率范围的谱线成为直线。
6 平滑 Manipulate → Smooth
选择谱图,定义平滑点数,单击Smooth。平滑点的可选值为5至25。还可以使用交互模
式平滑谱图。
8北京大学化学学院中级仪器实验室FTIR *** 作手册
7 求导数 Manipulate → Derivative
选择光谱文件,选取平滑点和求导阶数,单击Process产生导数文件。导数谱显示在原
谱图的下方。
可对谱图计算一至五阶导数。求导的同时还可平滑光谱,以降低求导产生的噪声。其
最少平滑点数取决于求导的阶数。导数的阶越高,设置的点数应越多。最多允许25点。
8 1/cm <->µm, nm Manipulate → 1/cm <->µm, nm
改变横坐标单位。
9 积分 Integration
计算峰的面积和峰的高度。提供十八种积分方法。
10 归一化 Manipulate → Normalization
此功能是对谱图进行归一化处理和 Offset Correction。
选择要归一化的文件及频率范围,选择方法,点 Normalize。
有三种归一化方法:
(1) Min/Max Normalization --(最小/最大归一化):谱图的最小值变为 0,Y
轴的最大值扩展到 2 个吸收单位。对透射光谱归一化到 0到 1 的范围。
(2) Vector Normalization--(矢量归一化):首先计算光谱的平均值,然后
从谱图中减去平均值,因此谱图的中间下拉到 0;计算此时所有 Y 值的平方
和的平方根。原谱图除以此平方根值。经过这样处理的谱图,其矢量模方
为 1。
(3) Offset Correction—平移谱图,使最小 Y 值移至吸光值为 0。
11.气氛补偿Manipulate → Atomspheric Compensation
测量背景或样品谱时,光路中H2O/CO2的浓度的不同会造成H2O/CO2谱带的强度变
化。气氛补偿功能可以消除比率光谱图中H2O/CO2的干扰。
要进行气氛补偿的图谱文件,除了吸收(或透射)数据块外,还应包含 Single
Channel Sample Block和 Single Channel Background Block(测试前应在
Measure→Advanced Measurement 中,加选 single Channel 和Background 这二项数
据块加以保存)。
选择Manipulate → Atomspheric Compensation,将要处理谱图的Single
Channel Sample Block 和single Channel Reference Block 分别拖入相应的区域,
选中H2O Compensation 和CO2 Compensation,点Calculate 。
9北京大学化学学院中级仪器实验室FTIR *** 作手册
(六)打印和拷盘
1.打印谱图 Print → Print Spectra
选择要打印的光谱图和有关数据块(如峰位数据块)
点Change Layout,选择图谱打印模板。常用的模板是:
Landscape-1, A4纸,一个光谱框,横打;
Portrait-2, A4纸,二个光谱框,竖打
Portrait-3, A4纸,三个光谱框,竖打
在Frequency Range中设置谱图打印区间;
在Options中,可选择Auto scale to all spectra ,将所有要打印的谱图均放大显
示。另外,光谱的X轴默认的是线性坐标,若要使用压缩坐标,可选择Use Compressed
Wavenumbers,2000 cm-1 以上的横坐标将压缩二倍。
需要注意的是:如果图谱打印模板包括一个以上光谱框,如Portrait-3, 一张A4纸上
打印三张独立的光谱图。这时,每个光谱框内要打印的谱图都要分别进行选择。选择方法
为:在Frame下拉框中选择光谱框名称,在文件选择中选择要打印在此光谱框内的文件。依
次 *** 作,给每个光谱框中都选择好要打印的光谱图。
设置过程中可随时点击 Preview 进行预览。 待预览无误后,再点Print进行打印。
2.数据拷盘File → Save File As
将图谱文件转化为数据文件后直接拷盘。须使用新软盘。
在 Select File 页中,选择要保存的文件,输入另存路径 A\(或在 Change Path 选
择)和文件名。
在 Mode 页选择 Date Point Table。
点 Save 完成。
10北京大学化学学院中级仪器实验室FTIR *** 作手册
八.衰减全反射附件介绍
(一) 原理和特点
衰减全反射光谱(Attenuated Total Reflection Spectra 简称 ATR)又叫内反射
光谱(Internal Reflection Spectra)。发生全反射须具备两个条件:光从光密介质进
入光疏介质时才可能发生全反射;入射角要大于临界角。全反射现象不完全是在两种
介质的界面上进行的,部分光束要进入到光疏介质一段距离后才反射回来。透入到光
疏介质的光束,其强度随透入深度的增加按指数规律衰减。
ATR 谱具有以下特点:
(1) 红外辐射通过穿透样品与样品发生相互作用而产生吸收,因此 ATR 谱具有透射吸
收谱的特性和形状,但由于不同波数区间 ATR技术灵敏度不同,因此,ATR 谱吸
收峰相对强度与透射谱相比较并不完全一致。
(2) 非破坏性分析方法,能够保持原进行测定。
(二) 测试
1.ATR 附件的安装和调节
(1) 通过调节干涉仪选择光谱仪的能量。
(2) 用两个固定旋钮将 ATR 附件安装到光谱仪上。
(3) 仔细调节附件与光谱仪激光输出的相对位置,以获得最大输出。
(4) 用固定旋钮将 ATR 附件固定。
2.样品的准备
红外吸收谱是将样品与无样品在晶体上的背景光扣除得到。注意要保证样品完
全覆盖晶体表面。由于 ATR 晶体是由ZnSe 构成,易碎,易划伤。即使是轻微的划痕
也会导致信号输出的减小。因此清洗时需使用温和的清洗剂,如乙醇、丙酮或水。
固体样品和粉末样品直接置于 ATR晶体上,用附带的固定夹压紧。压紧时用金
属销向下拧紧,以保证样品与晶体的紧密接触。
液体样品适用于低粘度的液体。粘性液体要保证完全铺展在晶体表面。
2.谱图扫描及数据处理与一般红外谱相同
般保存撤消数据相关处理相关文件情况默认存目录:C:\Program Files\OPUS_65\MEAS. 红外光谱基本原理
红外光谱(Infrared SpectrometryIR)称振转光谱种吸收光谱
受红外光辐射产振能级(同伴随转能级)跃迁振(转)伴
偶极矩改变者吸收红外光形红外吸收光谱用红外光谱进行物质定性定
量析(定性析主)特征吸收鉴定化合物结构
傅叶变换红外光谱仪(简称 FTIR)其类型红外光谱仪都用获物质
红外吸收光谱测定原理所同色散型红外光谱仪光源发光先照射试
再经光器(光栅或棱镜)单色光由检测器检测获吸收光谱傅叶变
换红外光谱仪首先光源发光经迈克尔逊干涉仪变干涉光再让干涉光照射
品经检测器获干涉图由计算机干涉图进行傅叶变换吸收光谱
红外光谱根据同波数范围近红外区(13330—4000 cm
-1
)、红外区(4000-650
cm
-1
)远红外区(650-10 cm
-1
)VECTOR22 VECTOR22 FTIR光谱仪提供红外区测
试
二. 试制备
1. 试要求
(1)试应单组纯物质
(2)试应含游离水
(3)试浓度或测试厚度应合适
2.制
(1)气态试
使用气体池先池内空气抽走吸入待测气体试
(2)液体试
用液膜液体池
液膜:
沸点较高试直接滴两片 KBr 盐片间形液膜进行测试取两片 KBr 盐
片用丙酮棉花清洗其表面并晾干盐片滴 1 滴试另盐片压于其装入
拆式液体品测试架进行测定扫描完毕取盐片用丙酮棉花清洁干净
放保干器内保存粘度试直接涂片盐片测定用 KBr 粉末压制
锭片替代盐片
z 注意
盐片易吸水取盐片需戴指套
盐片装入液体品测试架螺丝宜拧紧免压碎盐片
液体池:
沸点较低、挥发性较试或粘度且流性较高沸点品注入封闭
液体池进行测试液层厚度般 0.01-1mm些吸收强纯液体品
减液体池测试厚度仍图谱配溶液测试液体池要及清洗干
净使其污染
(3)固体试
用压片、石蜡糊薄膜
1北京化院级仪器实验室 FTIR *** 作手册
压片:
般红外测定用锭片直径 13mm、厚度约 1mm左右片取品(约 1mg)与干燥
KBr(约 200mg)玛瑙研钵混均匀充研磨(使颗粒达约 2μm)混
合物均匀放入固体压片模具顶模底模间模具放入压力机 8T/cm
2
左右压力保持 1-2钟即透明或均匀半透明锭片取锭片装入固体
品测试架
z 注意
溴化钾钢制模具表面腐蚀性模具用须及清洗干净放入保干器
易吸水、潮解品宜用压片制
模具放入压力机内应先拧顶阀使压杆接近模具关闭放气阀幅度
扳扳手使压力达 8T/ cm
2
保持 1-2 钟打放气阀旋转幅度要超
30
0
!!
z 技巧
于难研磨品先其溶于几滴挥发性溶剂再与溴化钾粉末混合糊状
研磨至溶剂挥发完全红外灯赶走残留溶剂
于d性品橡胶用低温(-40℃)使其变脆再与溴化钾粉末混合研磨
石蜡糊:
干燥处理试研细与液体石蜡或全氟代烃混合调糊状夹盐片测
试
薄膜:
固体品制薄膜进行测定避免基质或溶剂品光谱干扰薄膜厚度
10-30μm且厚薄均匀薄膜主要用于高化合物测定于些低熔点低
化合物应用直接加热熔融涂制或压制膜试溶解低沸
点易挥发溶剂涂盐片待溶剂挥发膜测定
三. 红外区透光材料
材料名称 化组 透光范围(cm
-1
) 水溶解度(g/100mL) 折射率
氯化钠 NaCl 5000-625 35.7 1.54
溴化钾 KBr 5000-400 53.5 1.56
碘化铯 CsI 5000-165 44.0 1.79
KRS-5 TlBr,TlI 5000-250 0.02 2.37
氯化银 AgCl 5000-435 溶 2.0
溴化银 AgBr 5000-285 溶 2.2
氟化钡 BaF2 5000-830 0.17 1.46
氟化钙 CaF2 5000-1100 0.0016 1.43
硫化锌 ZnS 5000-710 溶 2.2
硒化锌 ZnSe 5000-500 溶 2.4
金刚石
(Ⅱ)
C 3400-27001650-600 溶 2.42
锗 Ge 5000-430 溶 4.0
硅 Si 5000-600 溶 3.4
2北京化院级仪器实验室 FTIR *** 作手册
四. VECTOR 22 FTIR光谱仪简介
VECTOR 22 FTIR 光谱仪由瑞士 Bruker公司制造由光台、计算机、打印机组
光谱范围:7500-370 cm
-1
辨率:1cm
-1
信噪比:5500:1
波数精度:0.01cm
-1
红外光源:Globar(高强度空气冷却光源)
干涉仪:迈尔逊干涉仪(30
o
入射Rocksolid专利技术)
束器:KBr镀锗
检测器:DTGS(氘代硫酸三肽)
VECTOR 22 FTIR 光台光路示意图
A-红外光源 B-孔径/薄膜轮 C-口 D-光束裂器
E.E
‘
-窗口 F-品支架 G-检测器
使用红外光谱仪应注意保持室内清洁、干燥要震光台取、放品,品盖
应轻轻闭若改变测试参数请做记录测试完毕应复原另外眼睛要注视氦-氖激
光免受伤害
3北京化院级仪器实验室 FTIR *** 作手册
五. VECTOR 22 FTIR 光谱仪 *** 作及软件应用
() 机、关机
机: .光台ON
.计算机 ON (本计算机未设置密码)
.左双击 OPUS快捷键
.输入密码: OPUS(写字母)
.User ID :选择 Administrator
.Assigned Workspaces: 要修改
.单击 Login
.左击 OK进入 OPUS 用户界面窗口(图)
关机: .关闭计算机各窗口关闭计算机
光台 OFF.
(二)OPUS 用户界面介绍
(a) OPUS 软件所功能拉菜单
(b) 用功能快捷图标
(c) OPUS 文件管理窗口与Windows 浏览窗口相似
(d) 谱图显示窗口
(e) 概貌窗口总显示所选数据文件整频率范围谱图
(f) 线帮助
(g) 状态条显示台运行任务
(h) 仪器状态指示
4北京化院级仪器实验室 FTIR *** 作手册
1. OPUS 浏览窗口
测量完产文件或打OPUS 文件其文件名、数据块文件状态信息显示
浏览窗口(屏幕左侧)光标放文件名显示数据完整路径;光标放数据块
显示 *** 作者姓名、品名与品形态
(a) 单击缩相应谱图窗口
(b) 蓝色表示文件未经处理文件名面数字该文件拷贝数
(c) 随文件所保存所数据块图图标表示透率光谱、单通道光谱、
干涉图单通道背景光谱数据块颜色表明相应谱图显示图谱窗口
文件名单击鼠标右键d文件 *** 作菜单:
Save File: 文件任何处理自保存文件需点击Save File加保存
Unload File: 关闭文件
Undo all Manipulations: 撤销文件所处理
Show Parameters: 显示该文件相应参数信息
Copy Entry: 拷贝整文件包括所作处理
Clone Original: 仅拷贝原始文件
5北京化院级仪器实验室 FTIR *** 作手册
2.OPUS 谱图窗口
谱图窗口OPUS 用户界面右边测量完或文件调入显示谱图
默认谱图显示区4000~400cm
-1
0~1.5 吸光度单位通Display—Scale All或单
击图标 显示全谱
谱图窗口谱线右击鼠标现图所示菜单放缩谱图、改变谱图显示
范围、添加标注、改变谱线颜色等谱图窗口空白区右击鼠标现相似菜单功能略
少
Zoom In:放谱图按住鼠标左键拖十字光标框定需要放部点击即放
右键菜单选择:Scale all Spectra / Show Everything(XY)即恢复全尺
寸谱图
Zoom out:缩谱图 *** 作同
Scale all Spectra ---- Show Everything(XY), 全范围显示所谱图
Maximize each spectrum(Y):每谱图Y坐标均化显示
Shift Curve:沿Y轴移整谱图或单向放或缩谱图按住鼠标左键拖谱图即移
或缩放单击右键取消功能Reset 原
Crosshair: Cursor十字光标图谱区任意移显示相应点XY 坐标
Follow Data光标仅沿谱线移容易读光谱任意点XY 坐标
右击鼠标取消功能
Change Color:改变谱图颜色
Remove from Display: 谱图窗口掉该谱图
Add Annotation: 添加标注单击谱图光标位置填加箭缺省显示该点波数
移标注:按住鼠标左键拖标注
删除标注:标注单击鼠标右键菜单选择Remove
编辑标注:标注单击鼠标右键选择Properties输入或编辑标注
Properties: 设置谱图横坐标纵坐标
6北京化院级仪器实验室 FTIR *** 作手册
(三)光谱图测试
测试光谱 Measure→Advanced Measurement
1 Basic 页输入:
*** 作者姓名、品名称、品形态;
2 Advanced 页输入:
文件名
文件保存路径(路径统规定:D:/DATA/导师姓名/姓名/)输入或调
辨率(辨率设 4 cm
-1
要修改)
品扫描数(Scans)或品扫描间(Mimutes)
背景扫描数(Scans)或品扫描间(Mimutes)
光谱测试范围(红外仪器设置范围通:4000~400cm
-1
(
其选项规设置改
3 另外六页面( optic 至check signal)要修改
4 品室放入参比(或空气作背景)
Basic 页点 Background Single Channel 测试背景
5 品室放入品
Basic 页点 Sample Single Channel测试品
(注:设置内容保存文件:点 Save选择保存路径输入文件名
文件名缀应.XPM测试要 Advanced 页点 Load即调)
(四) 显示谱图
测量完产文件或打OPUS 文件其文件名、数据块文件状态信息均显
示浏览窗口(屏幕左侧窗口)光标放文件名显示文件完整路径;光标放
数据块显示 *** 作者姓名、品名与品形态
相应图谱显示谱图窗口(OPUS 用户界面右侧窗口)默认谱图显示区
4000~400cm
-1
0~1.5 吸光度单位通Display—Scale All或单击图标 显
示全谱
谱图窗口谱线右击鼠标现菜单放缩谱图、改变谱图显示范围、添
加标注、改变谱线颜色等谱图窗口空白区右击鼠标现相似菜单功能略少 具
体 *** 作参见本手册第6页相关介绍
(五) 谱图处理
实施各项谱图处理功能均Select Files页默认显示目前选谱图
文件名(浏览窗口打红框谱图文件)若要添加文件浏览窗口所需谱图
数据块(通吸收谱数据块或透射谱数据块)选拖入即若要删除文件选文
件名按键盘Delete键
1 基线校 Manipulate → Baseline Correction
选择谱图(若干张谱图同进行基线校)再选择校校点点
Correct经校处理谱图自覆盖原谱图
Scattering Correction:校基线基本落0或100%处
Rubberband Correction:校部基线定落0或100%处
7北京化院级仪器实验室 FTIR *** 作手册
Exclude CO2 Bands:扣除CO2谱段选择项基线校包含CO2波段
(2400~2275cm
-1
、680~660cm
-1
)予计算
2 标峰位 Evaluate → Peak picking
选择谱图及需要标峰谱区设置灵敏度(峰阈值)点Peak picking谱图
显示峰位
选择互模式标峰:单击interactive mode拖阈值滑条标峰数量随
着阈值变化增减由比较便确定合适阈值点Store完标峰
3 谱图差减 Manipulate → Spectrum Subtraction
选择减谱及减谱(减谱或若干)选择谱区点Subtract差谱
覆盖减谱
若选择 Start Interactive Mode通Times Changing digit设置同系数
差谱 = 减谱 – 系数 x 减谱
点Store完差谱别几谱图进行差减
4 AB <->TR 转换 Manipulate → AB <->TR Conversion
透射谱吸收谱间互相转换选择谱图选择转换向点Conversion新谱
图覆盖原谱图
5 产段直线 Manipulate → Straight Conversion
产段直线命令用于消除谱图某些特殊干扰选择谱图设置频率范围点
Generate 谱图段频率范围谱线直线
6 平滑 Manipulate → Smooth
选择谱图定义平滑点数单击Smooth平滑点选值5至25使用交互模
式平滑谱图
8北京化院级仪器实验室 FTIR *** 作手册
7 求导数 Manipulate → Derivative
选择光谱文件选取平滑点求导阶数单击Process产导数文件导数谱显示原
谱图
谱图计算至五阶导数求导同平滑光谱降低求导产噪声其
少平滑点数取决于求导阶数导数阶越高设置点数应越允许25点
8 1/cm <->μm, nm Manipulate → 1/cm <->μm, nm
改变横坐标单位
9 积 Integration
计算峰面积峰高度提供十八种积
10 归化 Manipulate → Normalization
功能谱图进行归化处理 Offset Correction
选择要归化文件及频率范围选择点 Normalize
三种归化:
(1) Min/Max Normalization --(/归化):谱图值变 0Y
轴值扩展 2 吸收单位透射光谱归化 0 1 范围
(2) Vector Normalization--(矢量归化):首先计算光谱平均值
谱图减平均值谱图间拉 0;计算所 Y 值平
平根原谱图除平根值经处理谱图其矢量模
1
(3) Offset Correction—平移谱图使 Y 值移至吸光值 0
11.气氛补偿Manipulate → Atomspheric Compensation
测量背景或品谱光路H2O/CO2浓度同造H2O/CO2谱带强度变
化气氛补偿功能消除比率光谱图H2O/CO2干扰
要进行气氛补偿图谱文件除吸收(或透射)数据块外应包含 Single
Channel Sample Block Single Channel Background Block(测试前应
Measure→Advanced Measurement 加选 single Channel Background 二项数
据块加保存)
选择Manipulate → Atomspheric Compensation要处理谱图Single
Channel Sample Block single Channel Reference Block 别拖入相应区域
选H2O Compensation CO2 Compensation点Calculate
9北京化院级仪器实验室 FTIR *** 作手册
(六)打印拷盘
1.打印谱图 Print → Print Spectra
选择要打印光谱图关数据块(峰位数据块)
点Change Layout选择图谱打印模板用模板:
Landscape-1 A4纸光谱框横打;
Portrait-2, A4纸二光谱框竖打
Portrait-3, A4纸三光谱框竖打
Frequency Range设置谱图打印区间;
Options选择Auto scale to all spectra 所要打印谱图均放显
示另外光谱X轴默认线性坐标若要使用压缩坐标选择Use Compressed
Wavenumbers2000 cm-1 横坐标压缩二倍
需要注意:图谱打印模板包括光谱框Portrait-3, 张A4纸
打印三张独立光谱图,每光谱框内要打印谱图都要别进行选择选择
:Frame拉框选择光谱框名称文件选择选择要打印光谱框内文件依
*** 作给每光谱框都选择要打印光谱图
设置程随点击 Preview 进行预览 待预览误再点Print进行打印
2.数据拷盘 File → Save File As
图谱文件转化数据文件直接拷盘须使用新软盘
Select File 页选择要保存文件输入另存路径 A\(或 Change Path 选
择)文件名
Mode 页选择 Date Point Table
点 Save 完
10北京化院级仪器实验室 FTIR *** 作手册
八.衰减全反射附件介绍
() 原理特点
衰减全反射光谱(Attenuated Total Reflection Spectra 简称 ATR)叫内反射
光谱(Internal Reflection Spectra)发全反射须具备两条件:光光密介质进
入光疏介质才能发全反射;入射角要于临界角全反射现象完全两种
介质界面进行部光束要进入光疏介质段距离才反射透入光
疏介质光束其强度随透入深度增加按指数规律衰减
ATR 谱具特点:
(1) 红外辐射通穿透品与品发相互作用产吸收 ATR 谱具透射吸
收谱特性形状由于同波数区间 ATR技术灵敏度同ATR 谱吸
收峰相强度与透射谱相比较并完全致
(2) 非破坏性析能够保持原进行测定
(二) 测试
1.ATR 附件安装调节
(1) 通调节干涉仪选择光谱仪能量
(2) 用两固定旋钮 ATR 附件安装光谱仪
(3) 仔细调节附件与光谱仪激光输相位置获输
(4) 用固定旋钮 ATR 附件固定
2.品准备
红外吸收谱品与品晶体背景光扣除注意要保证品完
全覆盖晶体表面由于 ATR 晶体由ZnSe 构易碎易划伤即使轻微划痕
导致信号输减清洗需使用温清洗剂乙醇、丙酮或水
固体品粉末品直接置于 ATR晶体用附带固定夹压紧压紧用金
属销向拧紧保证品与晶体紧密接触
液体品适用于低粘度液体粘性液体要保证完全铺展晶体表面
2.谱图扫描及数据处理与般红外谱相同
你可以这样来解决:1.右击“我的电脑-属性-硬件-设备管理器-查看-显示隐藏的设备”,将与杀毒软件有关的隐藏设备卸载(如果有的话)。
2.打开“控制面板-管理工具-服务”,将与杀软有关的服务全部停用,设置成“已禁用”。
3.运行Msconfig命令,在启动模块里,将杀软的开机启动项停用。然后重启。
4.重装杀软(在重装前最好用Windows优化大师清理一下注册表)。
另外你也可以借助一些专业的卸载软件,个人推荐用这个:Your Uninstall
这个软件能将一个软件从你的系统中连根拔起,连带注册表项也能清理!
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)