近紅外光譜技術(shù)之所以成為一種快速、高效、適合過(guò)程在線(xiàn)分析的有利工具,是由其技術(shù)特點(diǎn)決定的,近紅外光譜分析的主要技術(shù)特點(diǎn)如下: 1.分析速度快。由于光譜的測(cè)量過(guò)程一般可在1min內(nèi)完成(多通道儀器可在1Sec之內(nèi)完成),通過(guò)建立的校正模型可迅速測(cè)定出樣品的組成或性質(zhì)?! ?.分析效率高。通過(guò)一次光譜的測(cè)量和已建立的校正模型,可同時(shí)對(duì)樣品中的多個(gè)組成或性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。 3.分析成本低。近紅外光譜在分析過(guò)程中不消耗樣品,自身除消耗一點(diǎn)電外幾乎無(wú)其他消耗,測(cè)試費(fèi)用可大幅度降低?! ?.測(cè)試重現(xiàn)性好。由于光譜測(cè)量的穩(wěn)定性,測(cè)試結(jié)果很少受人為因素的影響,與標(biāo)準(zhǔn)或參考方法相比,近紅外光譜一般顯示出更好的重現(xiàn)性?! ?.樣品測(cè)量一般勿需預(yù)處理,光譜測(cè)量方便。 6.便于實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)分析。由于近紅外光在光纖中良好的傳輸特性,通過(guò)光纖可以使儀器遠(yuǎn)離采樣現(xiàn)場(chǎng),將測(cè)量的光譜信號(hào)實(shí)時(shí)地傳輸給儀器,調(diào)用建立的校正模型計(jì)算后可直接顯示出生產(chǎn)裝置中樣品的組成或性質(zhì)結(jié)果。另外通過(guò)光纖也可以測(cè)量惡劣環(huán)境中的樣品?! ?.典型的無(wú)損分析技術(shù)。光譜測(cè)量過(guò)程中不消耗樣品,從外觀(guān)到內(nèi)在都不會(huì)對(duì)樣品產(chǎn)生影響?! ?.現(xiàn)代近紅外光譜分析也有其固有的弱點(diǎn)。一是測(cè)試靈敏度相對(duì)較低,這主要是因?yàn)榻t外光譜作為分子振動(dòng)非諧振吸收的10到10000分之一,這對(duì)組分的分析而言,其含量一般應(yīng)大于0.1%;二是一種間接分析技術(shù),方法所依賴(lài)的模型必須事先用標(biāo)準(zhǔn)方法或參考方法對(duì)一定范圍內(nèi)的樣品測(cè)定出組成或性質(zhì)數(shù)據(jù),因此模型的建立需要一定的化學(xué)計(jì)量學(xué)知識(shí)、費(fèi)用和時(shí)間,另外分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與模型建立的質(zhì)量和模型的合理使用有很大的關(guān)系。
紅外光譜儀是利用物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外輻射的吸收特性,進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器。紅外光譜儀通常由光源,單色器,探測(cè)器和計(jì)算機(jī)處理信息系統(tǒng)組成。
紅外光譜儀的保養(yǎng)操作步驟:
1、測(cè)定時(shí)實(shí)驗(yàn)室的溫度應(yīng)在15~30℃,相對(duì)濕度應(yīng)在65%以下,所用電源應(yīng)配備有穩(wěn)壓裝置和接地線(xiàn)。室內(nèi)一定要有除濕裝置,嚴(yán)格控制室內(nèi)的相對(duì)濕度,因此紅外實(shí)驗(yàn)室的面積不要太大,能放得下必須的儀器設(shè)備即可。
2、如所用的是單光朿型傅里葉紅外分光光度計(jì)(目前應(yīng)用較多),實(shí)驗(yàn)室里的CO2含量不能太高,因此實(shí)驗(yàn)室里的人數(shù)應(yīng)盡量少,無(wú)關(guān)人員可以不要進(jìn)入,還要注意適當(dāng)通風(fēng)換氣。
3、為防止儀器受潮而影響使用壽命,紅外實(shí)驗(yàn)室應(yīng)保持干燥,即使儀器經(jīng)常不用,也應(yīng)每周開(kāi)機(jī)至少兩次,每次半天,同時(shí)開(kāi)除濕機(jī)除濕。特別是霉雨季節(jié),可以是能每天開(kāi)除濕機(jī)。
4、如供試品為鹽酸鹽,因在壓片過(guò)程中可能出現(xiàn)離子交換現(xiàn)象,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用氯化鉀(也同溴化鉀一樣預(yù)處理后使用)代替溴化鉀進(jìn)行壓片,但也可比較氯化鉀壓片和溴化鉀壓片后測(cè)得的光譜,如二者沒(méi)有區(qū)別,則可使用溴化鉀進(jìn)行壓片。
5、紅外光譜測(cè)定常用的試樣制備方法是溴化鉀(KBr)壓片法(藥典收載品種90%以上用此法),因此為減少對(duì)測(cè)定的影響,所用KBr可以應(yīng)為光學(xué)試劑級(jí),至少也要分析純級(jí)。使用前應(yīng)適當(dāng)研細(xì)(200目以下),并在120℃以上烘4小時(shí)以上后置干燥器中備用。如發(fā)現(xiàn)結(jié)塊,則應(yīng)重新干燥。制備好的空KBr片應(yīng)透明,與空氣相比,透光率應(yīng)在75%以上。
6、壓片法時(shí)取用的供試品量一般為1~2mg,因?yàn)椴豢赡苡锰炱椒Q(chēng)量后加入,并且每種樣品的對(duì)紅外光的吸收程度不一致,故常憑經(jīng)驗(yàn)取用。一般在得到的光譜圖中絕大多數(shù)吸收峰處于10%~80%透光率范圍在內(nèi)。較強(qiáng)吸收峰的透光率如太大(如大于30%),則說(shuō)明取樣量太少;相反,如較強(qiáng)吸收峰為接近透光率為0%,且為平頭峰,則說(shuō)明取樣量太多,此時(shí)均應(yīng)調(diào)整取樣量后重新測(cè)定。
7、測(cè)定用樣品應(yīng)干燥,否則應(yīng)在研細(xì)后置紅外燈下烘幾分鐘使其干燥。試樣研好并在模具中裝好后,應(yīng)與真空泵相連后抽真空至少2分鐘,以使試樣中的水分進(jìn)一步被抽走,然后再加壓到0.8~1GPa(8~10T/cm2)后維持2~5min。不抽真空將影響片子的透明度。
8、壓片時(shí)KBr的取用量一般為200mg左右(一般憑經(jīng)驗(yàn)),應(yīng)根據(jù)制片后的片子厚度來(lái)控制KBr的量,一般片子厚度應(yīng)在0.5mm以下,厚度大于0.5mm時(shí),??稍诠庾V上觀(guān)察到干涉條紋,對(duì)供試品光譜會(huì)產(chǎn)生干擾。
9、壓片時(shí),應(yīng)先取供試品研細(xì)后再加入KBr再次研細(xì)研勻,這樣比較容易混勻。研磨所用的應(yīng)為瑪瑙研缽,因玻璃研缽內(nèi)表面比較粗糙,易粘附樣品。研磨時(shí)應(yīng)按同一方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)均勻用力,如不按同一方向研磨,有可能在研磨過(guò)程中使供試品產(chǎn)生轉(zhuǎn)晶,從而影響測(cè)定結(jié)果。研磨力度不用太大,研磨到試樣中不再有肉眼可見(jiàn)的小粒子即可。試樣研好后,應(yīng)通過(guò)一小的漏斗倒入到壓片模具中(因模具口較小,直接倒入較難),并盡量把試樣鋪均勻,否則壓片后試樣少的地方的透明度要比試樣多的地方的低,并會(huì)對(duì)測(cè)定產(chǎn)生影響。另外,如壓好的片子上出現(xiàn)不透明的小白點(diǎn),則說(shuō)明研好的試樣中有未研細(xì)的小粒子,應(yīng)重新壓片。
10、壓片用模具用后應(yīng)立即把各部分擦干凈,必要時(shí)用水清洗干凈并擦干,置干燥器中保存,以兔銹蝕。