傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)是一種基于干涉原理的高靈敏度分析儀器,廣泛應(yīng)用于材料成分分析、結(jié)構(gòu)鑒定及反應(yīng)過(guò)程監(jiān)測(cè)。為確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定性,使用時(shí)需注意以下關(guān)鍵事項(xiàng):
一、操作前準(zhǔn)備
環(huán)境條件控制
溫度與濕度:實(shí)驗(yàn)室溫度應(yīng)穩(wěn)定在20~25℃,濕度≤60%。濕度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致光學(xué)元件(如分束器、檢測(cè)器)表面結(jié)霧,影響信號(hào)強(qiáng)度;溫度波動(dòng)可能引起干涉儀位移,導(dǎo)致譜圖基線漂移。
防振與防塵:儀器需放置在減震臺(tái)上,遠(yuǎn)離振動(dòng)源(如離心機(jī)、空調(diào)外機(jī))。定期清潔儀器外殼及樣品艙,避免灰塵進(jìn)入光路系統(tǒng)。
防腐蝕與防電磁干擾:避免在含腐蝕性氣體(如H?S、Cl?)或強(qiáng)電磁場(chǎng)(如大型電機(jī)、高頻發(fā)生器)環(huán)境中使用,防止光學(xué)元件腐蝕或電子信號(hào)干擾。
儀器預(yù)熱與自檢
預(yù)熱時(shí)間:開(kāi)機(jī)后需預(yù)熱30分鐘以上,使檢測(cè)器(如DTGS或MCT)達(dá)到熱平衡狀態(tài),減少噪聲干擾。
自檢程序:運(yùn)行儀器自帶的自檢功能,檢查干涉儀、激光器、檢測(cè)器等關(guān)鍵部件是否正常工作。若自檢失敗,需聯(lián)系工程師維修。
樣品準(zhǔn)備
固體樣品:采用KBr壓片法時(shí),需將樣品與KBr按1:100~1:200比例混合研磨,確保顆粒細(xì)小均勻(粒徑≤2μm),避免散射光干擾。
液體樣品:使用NaCl或KBr鹽窗片時(shí),需確保樣品無(wú)腐蝕性(如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿),防止鹽窗片溶解或破裂。
氣體樣品:需配備專用氣體池,并控制氣體流速(通常≤100mL/min),避免壓力波動(dòng)影響譜圖穩(wěn)定性。
二、操作中規(guī)范
參數(shù)設(shè)置優(yōu)化
分辨率選擇:根據(jù)樣品特性選擇合適分辨率。常規(guī)分析可選4cm?¹,高精度結(jié)構(gòu)鑒定需提高至2cm?¹或更低,但會(huì)延長(zhǎng)掃描時(shí)間。
掃描次數(shù)設(shè)定:增加掃描次數(shù)(如32~64次)可提高信噪比,但需平衡測(cè)試效率。對(duì)于弱信號(hào)樣品,可延長(zhǎng)掃描時(shí)間至128次。
增益調(diào)整:根據(jù)樣品信號(hào)強(qiáng)度動(dòng)態(tài)調(diào)整檢測(cè)器增益,避免信號(hào)過(guò)載(導(dǎo)致削波失真)或過(guò)弱(信噪比不足)。
光路對(duì)準(zhǔn)與校準(zhǔn)
激光參考檢查:定期檢查激光參考信號(hào)(通常位于15798cm?¹附近),確保其強(qiáng)度穩(wěn)定且峰形對(duì)稱。若激光信號(hào)異常,需重新調(diào)整干涉儀。
能量校準(zhǔn):使用標(biāo)準(zhǔn)樣品(如聚苯乙烯薄膜)進(jìn)行能量校準(zhǔn),驗(yàn)證儀器在全波段(4000~400cm?¹)的能量分布是否均勻。
樣品測(cè)試流程
背景掃描:在放置樣品前,先掃描空白背景(如純KBr片或空氣體池),消除環(huán)境CO?、水蒸氣等干擾信號(hào)。
樣品放置:確保樣品與檢測(cè)光路垂直,避免傾斜導(dǎo)致信號(hào)衰減。對(duì)于透射模式,樣品厚度需控制在0.1~1mm范圍內(nèi)。
避免交叉污染:更換樣品時(shí),需徹底清潔樣品艙和壓片模具,防止前一樣品殘留影響后續(xù)測(cè)試結(jié)果。
三、操作后維護(hù)
清潔與存放
光學(xué)元件清潔:使用專用鏡頭紙或無(wú)塵布輕輕擦拭分束器、檢測(cè)器窗口等光學(xué)元件,避免劃傷表面。嚴(yán)禁使用有機(jī)溶劑(如丙酮、乙醇)直接清洗。
樣品艙密封:測(cè)試完成后,及時(shí)關(guān)閉樣品艙門(mén),防止灰塵進(jìn)入。長(zhǎng)期不用時(shí),需在樣品艙內(nèi)放置干燥劑(如硅膠),保持內(nèi)部干燥。
軟件與數(shù)據(jù)管理
數(shù)據(jù)備份:定期將測(cè)試數(shù)據(jù)導(dǎo)出至外部存儲(chǔ)設(shè)備,防止儀器故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
軟件更新:關(guān)注儀器廠商發(fā)布的軟件更新通知,及時(shí)升級(jí)以修復(fù)漏洞并優(yōu)化性能。
定期維護(hù)計(jì)劃
季度維護(hù):檢查干涉儀動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)精度,更換干燥劑,清潔儀器外殼及通風(fēng)口。
年度維護(hù):聯(lián)系專業(yè)工程師對(duì)儀器進(jìn)行全面檢修,包括激光器壽命評(píng)估、檢測(cè)器性能測(cè)試及光路重新對(duì)準(zhǔn)。
四、安全注意事項(xiàng)
激光安全:FTIR內(nèi)置的He-Ne激光器(波長(zhǎng)632.8nm)屬于Class II激光,避免直視激光光束,防止眼睛損傷。
高壓防護(hù):部分FTIR配備高壓氣體池(如CO?激光器),操作時(shí)需佩戴防護(hù)眼鏡,并確保氣體泄漏報(bào)警裝置正常工作。
化學(xué)安全:處理腐蝕性或有毒樣品時(shí),需在通風(fēng)櫥內(nèi)操作,并佩戴防護(hù)手套和護(hù)目鏡。測(cè)試完成后,按規(guī)范處理廢棄樣品。