紅外ATR晶體選擇實(shí)例：硅油檢測與改性

衰減全反射(ATR)附件與傳統(tǒng)采用透射溴化鉀壓片法相比，具備無需繁瑣的制樣過程、操作簡單、耗費(fèi)時(shí)間短等優(yōu)勢，使其受到越來越多用戶的青睞。在紅外附件丨ATR附件的結(jié)構(gòu)簡介一文中我們就講到ATR附件有不同的晶體，如何選擇合適的晶體呢？今天我們就講講實(shí)際應(yīng)用中的ATR晶體的選擇。

學(xué)化學(xué)的人應(yīng)該大多使用過油浴加熱鍋，其中的油一般會(huì)使用硅油。硅油中的Si-H鍵伸縮振動(dòng)的紅外吸收一般在2000—2300cm^–1，如果我們使用常用的金剛石晶體ATR附件測試，會(huì)得到圖1的紅色譜圖，我們在2000—2300cm^–1未觀察到Si-H鍵伸縮振動(dòng)的紅外吸收峰。這是因?yàn)榻饎偸谶@個(gè)區(qū)間有強(qiáng)吸收，使得該區(qū)無法使用，一般選擇數(shù)據(jù)處理該區(qū)讓其和基線一致。如果想要觀察此區(qū)域的吸收峰，則應(yīng)該換用其它晶體，如下圖1的藍(lán)色譜圖(基線整體上移便于對比)是采用硒化鋅晶體的ATR附件測試得到的，可以觀察到Si-H鍵伸縮振動(dòng)的紅外吸收峰。當(dāng)做硅油改性將其變?yōu)闊o氫硅油時(shí)，我們可以通過該吸收峰來判斷轉(zhuǎn)化的程度。

圖1 硅油ATR光譜

紅色：金剛石晶體；藍(lán)色：硒化鋅晶體

除Si-H鍵伸縮振動(dòng)在此區(qū)域有吸收峰外，還有異氰酸酯–NCO基團(tuán)、氰基–CN基團(tuán)都在此區(qū)域有吸收峰。在使用ATR附件測試這些在2000—2300cm^–1有吸收峰的樣品時(shí)則不能夠使用金剛石晶體ATR附件。

在之前介紹ATR附件的文章中我們還提到有其他晶體，那為什么要選擇硒化鋅晶體呢？你是否有思考過這個(gè)問題呢。

答案也在我們的文章介紹中，比如鍺晶體還有硅晶體的ATR也可以觀察到Si-H鍵伸縮振動(dòng)的紅外吸收峰，但是這兩個(gè)晶體的折射率大，導(dǎo)致入射深度淺，這時(shí)候吸收峰會(huì)更弱了，圖1中我們可以觀察到Si-H鍵紅外吸收強(qiáng)度一般，換成鍺晶體還有硅晶體的ATR吸收峰會(huì)更弱。當(dāng)對硅油做改性變?yōu)闊o氫硅油時(shí)，當(dāng)含量變低想要定量分析時(shí)就更難了。