Приготовление образцов для ИК-спектроскопии

Твердые вещества. Образец исследуемого вещества для анализа необходимо заранее высушить и подготовить в инертной атмосфере в количестве от 0,5 до 3 мг. Извлечение вещества и приготовление пробы проводится в главбоксе. Подготовку твердых образцов для регистрации их инфракрасных спектров осуществляют двумя способами:

1. Суспензионный метод представляет собой растирание образца до мелкодисперсного состояния (размер частиц 2-7 мкм) и приготовление суспензии в иммерсионной жидкости с близким к образцу показателем преломления. При этом в качестве матрицы обычно используют вазелиновое масло, фторированные или хлорированные масла. Полученная полупрозрачная паста наносится с помощью шпателя на окно из оптического материала в виде тонкой равномерной пленки.

Наиболее часто в качестве иммерсионной жидкости используется вазелиновое масло. Однако спектр вазелинового масла имеет полосы поглощения в областях 2900, 1460, 1380 и 725 см^-1. Если эти полосы накладываются на полосы поглощения образца, их можно компенсировать либо с помощью кюветы сравнения, либо путем вычитания спектра вазелинового масла из суммарного спектра. На практике перфторуглеводородное масло используют при исследовании веществ в области 4000-1500 см^-1 (не поглощает фторированное масло), а вазелиновое масло – для исследования в области 1500-400 см^-1 (мало поглощает вазелиновое масло).

2. Прессование таблеток с галогенидами щелочных металлов – основной и наиболее универсальный способ пробоподготовки. Он заключается в тщательном перемешивании в ступке тонкоизмельченного образца с порошком KBr и последующем прессовании смеси в пресс-форме, в результате чего получается прозрачная или полупрозрачная таблетка. Для приготовления таблеток нужно использовать бромид калия предварительно высушенный от воды. Сушку бромида калия следует проводить при t ≈ 600 ^оС в течение не менее 6 часов и хранить его в инертной атмосфере.

Метод прессования таблеток с KBr целесообразно использовать для образцов, которые нерастворимы в обычных растворителях, аморфны или имеют устойчивую кристаллическую структуру и не содержат ионов, способных к обмену.

Жидкие соединения. Образцы в виде масел или жидкостей наносят пленкой на пластинки из материала, прозрачного в исследуемой области (например, KBr, NaCl). Толщина поглощающего слоя обычно устанавливается от 0,005 до 0,1 мм. Инфракрасные спектры могут быть измерены и для растворов. Поскольку не имеется растворителей, прозрачных по всей области спектра, то обычно снимаются ИК-спектры растворов только для узких областей. Частично нивелировать наложение полос поглощения растворителя на полосы поглощения образца можно путем вычитания спектра растворителя из суммарного спектра. Измерения проводят в специальных герметично закрытых кюветах (рисунок 18), представляющие собой пластинки, закрепленные в металлической форме.Мешающее влияние воздуха устраняют вакуумированием прибора или продувкой его азотом.

Рисунок 18. Кювета для измерения ИК-спектров жидких образцов в инертной атмосфере.

Кювету для измерения ИК-спектров несколько раз поочередно вакуумируют и заполняют инертным газом. Для этого отвод 1 закрывают пробкой, а вакуумный шланг подсоединяют к отводу 2. Далее в токе инертного газа открывают отвод 1 и заполняют кювету веществом. Отводы 1 и 2 закрываются, и снимается ИК-спектр.