нутрішнього відображення, що знаходиться в оптичному контакті з досліджуваної поверхнею. Для реєстрації спектрів НПВО необхідні спеціальні приставки, які розміщують в кюветном відділенні стандартного спектрометра. Спектри НПВО практично ідентичні звичайними спектрах поглинання (рис. 11).
Рис.11. ІК спектри поліпропіленової плівки - вгорі спектр поглинання, внизу спектр НПВО
Гази
У найпростіших випадках особливих проблем при підготовці газоподібних проб не виникає. У разі агресивних газів і пари для виготовлення кювети слід використовувати спеціальні матеріали. В якості вікон можна використовувати листовий поліетилен. Прокладки краще використовувати з таких інертних матеріалів, як вітон або тефлон, оскільки інші матеріали можуть забруднювати зразки через адсорбції та десорбції.
Для зменшення впливу уширення смуг за рахунок зіткнень тиск в кюветах зазвичай доводять до атмосферного сухим азотом. Така процедура збільшує чутливість до слідові кількості складових частин, а також дозволяє проводити кількісні виміри.
У тих випадках, коли потрібна висока чутливість, як, наприклад, при дослідженнях забруднень атмосфери, дуже корисні багатоходові газові кювети з великою довжиною оптичного шляху. Промисловість випускає газові кювети з довжиною оптичного шляху до 120 м, а в літературі є повідомлення про спеціальні кюветах із загальною довжиною шляху до 1 км, що дозволило досягти чутливості 0,1 - 1 частин на мільярд. Слідові кількості шкідливих і отруйних парів, які у атмосфері, можна адсорбувати на деревному вугіллі в адсорбційних трубках, а потім елюіровать розчинником для ідентифікації за ІЧ-спектру. Охолодження вугілля до температури рідкого азоту підвищує ефективність визначення до 80 - 100% [20].
9. Апаратура ІЧ-спектроскопії
Вся ІЧ-область умовно ділиться на ближню в діапазоні хвильових чисел 4000-12500 см - 1, в якій спостерігається електронні та коливальні переходи; основну і середню від 625 до 4000 см - 1, пов'язану в основному з коливаннями молекул; і далеку від 50 до 625 см - 1, в якій спостерігаються обертальні переходи, коливання у важких молекулах, в іонних і молекулярних кристалах, деякі електронні переходи в твердих тілах, крутильні і скелетно-деформаційні коливання в складних молекулах, наприклад, в біополімерах. В даний час найбільший розвиток отримала спектроскопія в середній ІЧ-області, в якій працює більшість серійних приладів [15].
Загальна конструкція ІЧ-спектрометра включає: джерело випромінювання, диспергирующую систему (монохроматор) і реєструючий елемент (детектор). Специфіка ІЧ-випромінювання призводить до особливостей в пристрої кожного елемента.
Область спектра?, см - 1?, мкмПрімененіеБліжняя12500-40000,8-2,5Качественний і кількісний аналіз на Н-містять функціональні групи, безліч сорбентів основних частот із середньої ІЧ-області.Средняя4000-6252, 5-16,7Колебательная або основна ІЧ-область. Типові лінії поглинання функціональних груп, головним чином в діапазоні 1400-4000 см - 1, а діапазон 600-1400 називають область відбитків пальців .Дальняя625-3016,7-330Область коливань з малою енергією, особливо у неорганічних і металоорганічних сполук. Дослідження скелетних і крутильних коливань, а також коливань решітки твердих тіл.
Джерело випромінювання в ІЧ-спектрометрі повинні перекривати великий інтервал довжин хвиль. З них найбільш поширені стрижні з карбіду кремнію (глобар) або з оксидів рідкісноземельних елементів (штифт Нернста), що нагріваються струмом до 1500 і 800 С. Крива інтенсивності випромінювання цих джерел має вигляд кривої випромінювання абсолютно чорного тіла. Вони дають потужне ІЧ-випромінювання, але переважно в ближній ІЧ-області і швидко падаюче зі збільшенням довжини хвилі (це зміна потужності компенсується програмованим розкриттям вхідної щілини приладу). У довгохвильовій частині ІЧ-спектра застосовують ртутно-кварцові лампи високого тиску.
Рис. 12. Стрижень з карбіду кремнію (а) (глобар) і Штифт Нернст
Рис. 13. Ртутно-кварцові лампи високого тиску
У монохроматоре диспергуючими елементами можуть служити призми в ІК-області матеріалів з підходящої дисперсією або дифракційні решітки. Призми зі скла або кварцу незастосовні, оскільки не пропускають ІЧ-випромінювання, і зазвичай використовують призми, виготовлені з деяких солей. Від призм потрібна досить велика диспергуюча здатність, але вона падає зі зменшенням довжини хвилі. Так призма з NaCl забезпечує точність близько 2 см - 1 в області 650 см - 1 і близько 30 см - 1 в області 3000 см - 1. Тому зазвичай використовують 3-4 змінних призми з монокристалів LiF, NaCl, KBr. Дисперсія матеріал...
