Product category
紅外光譜儀是進行物質結構分析、成分鑒定的精密儀器,其操作、維護和樣品處理均需嚴格遵循規范,以保證檢測結果的準確性、延長儀器使用壽命并確保操作安全。以下是紅外光譜儀使用過程中的核心注意事項,按環境要求、樣品制備、操作流程、維護保養、安全規范五大維度分類說明:
一、 實驗環境控制:儀器穩定運行的基礎
紅外光譜儀對環境敏感,環境因素直接影響檢測精度和儀器壽命,需重點控制以下 4 點:
濕度控制(關鍵)
環境相對濕度需嚴格控制在 40%~60% 之間,最高不超過 70%。
潮濕環境會導致光學元件(如光柵、檢測器、KBr 窗片)受潮發霉、性能下降,甚至引發電路短路。需配備高效除濕機,并定期檢查儀器內置干燥劑(如變色硅膠,失效后及時更換)。
溫度控制
環境溫度保持在 15℃~25℃ ,且溫度波動≤±2℃/ 小時。
溫度劇烈變化會導致光學部件熱脹冷縮,影響光路穩定性,同時干擾檢測器的信號輸出。
潔凈與防干擾
儀器需放置在潔凈、無粉塵的實驗室,避免樣品室和光學系統被污染(粉塵會產生雜散光,影響譜圖質量)。
遠離強電磁場(如大型電機、變壓器)和劇烈振動源(如離心機、真空泵),防止電路干擾和光路偏移。
氣體氛圍(針對高分辨率或特殊測試)
若測試樣品在中紅外區有弱吸收,或需排除 CO?、H?O 的干擾(二者在紅外區有強特征吸收峰),需向樣品室和光學系統通入干燥的惰性氣體(如 N?、Ar)。
二、 樣品制備:確保檢測結果準確的核心
樣品的狀態、純度、處理方式直接決定譜圖的可靠性,不同狀態樣品需遵循對應的制備規范:
通用要求
樣品需干燥無水分:水分的紅外吸收峰(~3400 cm?1 寬峰、~1640 cm?1 尖峰)會嚴重干擾樣品峰,固體樣品需在 105℃烘箱中烘干(不耐熱樣品可真空干燥),液體樣品需用無水硫酸鈉脫水。
樣品需純度較高:雜質會產生額外吸收峰,導致譜圖解析錯誤,一般要求樣品純度≥98%(定性分析可適當放寬,但需明確雜質信息)。
避免腐蝕性、毒性、揮發性樣品:腐蝕性樣品(如強酸、強堿)會損壞樣品室、窗片或檢測器;揮發性樣品需在密封樣品池中測試,防止污染儀器;毒性樣品需在通風櫥內處理,做好防護。
固體樣品制備
壓片法:樣品與 KBr(光譜純,在中紅外區無吸收)按 1:100~1:200 比例混合研磨至粒徑≤2μm(避免散射光干擾),在壓片機中加壓(8~15 MPa)制成透明薄片。需注意 KBr 易吸潮,需提前在 120℃烘干并保存在干燥器中。
糊狀法:將樣品研磨后與液體石蠟(或氟油,避免與樣品反應)混合成糊狀,涂在 KBr 窗片上測試。適用于不溶于溶劑、不耐熱的固體。
薄膜法:將樣品溶于合適溶劑后,涂在玻璃片上晾干成膜,再剝離后固定在樣品架上測試。適用于聚合物類樣品。
液體樣品制備
液體池法:根據樣品極性選擇窗片材質(極性樣品用 CaF?窗片,非極性樣品用 NaCl 窗片,強腐蝕性樣品用 ZnSe 窗片),將樣品注入液體池(厚度 0.01~0.1 mm),密封后測試。測試后需立即用溶劑沖洗液體池,晾干后存放。
涂片法:將少量純液體直接涂在 KBr 窗片上,形成均勻薄膜后測試(適用于粘稠液體)。
氣體樣品制備
需使用專用氣體池(帶進氣 / 出氣口),將氣體樣品通入池中并密封,確保池內無空氣殘留(尤其是 H?O 和 CO?)。氣體池需定期檢漏,避免樣品泄漏。
三、 儀器操作流程:規范操作防損壞
開機與預熱
嚴格按儀器說明書順序開機:先開穩壓電源,再開儀器主機,最后啟動軟件。
開機后需預熱 30~60 分鐘(尤其是傅里葉變換紅外光譜儀,需等待檢測器和干涉儀穩定),未預熱直接測試會導致譜圖基線漂移、噪聲增大。
參數設置與基線校正
根據樣品類型設置測試參數:掃描范圍(中紅外常用 4000~400 cm?1)、掃描次數(一般 16~32 次,掃描次數越多,信噪比越高)、分辨率(常用 4 cm?1,高分辨率測試可設 2 cm?1)。
每次測試前必須進行基線校正:在無樣品狀態下掃描背景(扣除空氣、儀器本身的吸收),背景與樣品測試的環境、參數需一致,否則會引入誤差。
樣品測試
放置樣品時需輕拿輕放,確保樣品對準光路中心,避免觸碰窗片(手上油脂會污染窗片,產生雜峰)。
測試過程中避免打開樣品室蓋,防止環境干擾。若樣品有揮發性或毒性,需確認樣品室密封良好。
關機流程
先關閉軟件,再關閉儀器主機電源,最后關閉穩壓電源。
若儀器配備真空泵(如某些高真空樣品池),需先關閉真空泵,再斷開電源。
長期不用時,需將樣品室內放置干燥劑,并用防塵罩覆蓋儀器。
四、 維護保養:延長儀器壽命的關鍵
日常清潔
樣品室:每次測試后用干凈的脫脂棉蘸無水乙醇擦拭樣品室內壁和樣品架,去除殘留樣品或粉塵。
光學窗口:若窗片被污染,用鏡頭紙蘸無水乙醇輕輕擦拭(避免劃傷窗片),嚴禁用手直接觸摸。
儀器外殼:用干布擦拭,避免水或溶劑滲入儀器內部。
定期校準
波長校準:每半年至一年用標準物質(如聚苯乙烯薄膜,特征峰位置明確)進行校準,確保譜峰位置準確。
強度校準:若測試定量分析,需定期用標準樣品校準吸光度的線性關系。
建議由專業工程師進行定期維護校準。
耗材更換
干燥劑:樣品室和儀器內置的干燥劑(如變色硅膠)變為粉色時立即更換。
檢測器:部分檢測器(如汞鎘碲 MCT 檢測器)需定期補充液氮(若為液氮制冷型),需確保液氮充足,避免檢測器損壞。
液體池密封圈:若液體池泄漏,需及時更換密封圈,防止樣品腐蝕窗片。
長期閑置維護
每月開機預熱 1~2 次,每次 2 小時,防止電子元件老化和光學部件受潮。
樣品室內放置足量干燥劑,儀器外罩防塵罩,并存放在干燥、潔凈的環境中。
五、 安全規范:保障人身與儀器安全
電氣安全
儀器必須接地良好(接地電阻≤4Ω),防止漏電或電磁干擾。
嚴禁濕手操作電源開關,儀器附近避免放置水杯等液體容器,防止水滲入電路。
若儀器出現異常響聲、冒煙或異味,立即斷電并聯系維修人員,嚴禁自行拆卸。
樣品安全
處理易燃、易爆樣品(如乙醇、丙酮溶液)時,需在通風櫥內操作,遠離火源,樣品池需密封防止揮發。
毒性樣品(如苯、甲醛)需佩戴手套、口罩,測試后及時清理樣品殘留,通風換氣。
檢測器安全
MCT 檢測器對光敏感,開機狀態下嚴禁打開樣品室蓋(強光會損壞檢測器),關機后需等待檢測器冷卻至室溫再斷開電源(針對液氮制冷型)。
液氮使用安全
補充液氮時需佩戴防凍手套和護目鏡,避免液氮濺到皮膚(導致凍傷)。
液氮罐需存放在通風良好的地方,避免液氮揮發產生的氮氣導致缺氧。
六、 數據處理與記錄
測試完成后需及時保存原始譜圖數據,記錄測試參數(掃描范圍、分辨率、掃描次數)、樣品信息(名稱、純度、制備方法)和環境條件(溫度、濕度),便于后續譜圖解析和數據追溯。
譜圖解析時需排除背景干擾峰(如 H?O、CO?、溶劑峰),避免誤判。
遵循以上注意事項,可有效保證紅外光譜儀的檢測精度,延長儀器使用壽命,并規避操作風險。若遇到異常情況(如譜圖基線異常、儀器報錯等),應先查閱說明書,無法解決時及時聯系廠家工程師,切勿自行拆解維修。