紅外ATR晶體選擇實例：硅油檢測與改性

衰減全反射(ATR)附件與傳統采用透射溴化鉀壓片法相比，具備無需繁瑣的制樣過程、操作簡單、耗費時間短等優勢，使其受到越來越多用戶的青睞。在紅外附件丨ATR附件的結構簡介一文中我們就講到ATR附件有不同的晶體，如何選擇合適的晶體呢？今天我們就講講實際應用中的ATR晶體的選擇。

學化學的人應該大多使用過油浴加熱鍋，其中的油一般會使用硅油。硅油中的Si-H鍵伸縮振動的紅外吸收一般在2000—2300cm^–1，如果我們使用常用的金剛石晶體ATR附件測試，會得到圖1的紅色譜圖，我們在2000—2300cm^–1未觀察到Si-H鍵伸縮振動的紅外吸收峰。這是因為金剛石在這個區間有強吸收，使得該區無法使用，一般選擇數據處理該區讓其和基線一致。如果想要觀察此區域的吸收峰，則應該換用其它晶體，如下圖1的藍色譜圖(基線整體上移便于對比)是采用硒化鋅晶體的ATR附件測試得到的，可以觀察到Si-H鍵伸縮振動的紅外吸收峰。當做硅油改性將其變為無氫硅油時，我們可以通過該吸收峰來判斷轉化的程度。

圖1 硅油ATR光譜

紅色：金剛石晶體；藍色：硒化鋅晶體

除Si-H鍵伸縮振動在此區域有吸收峰外，還有異氰酸酯–NCO基團、氰基–CN基團都在此區域有吸收峰。在使用ATR附件測試這些在2000—2300cm^–1有吸收峰的樣品時則不能夠使用金剛石晶體ATR附件。

在之前介紹ATR附件的文章中我們還提到有其他晶體，那為什么要選擇硒化鋅晶體呢？你是否有思考過這個問題呢。

答案也在我們的文章介紹中，比如鍺晶體還有硅晶體的ATR也可以觀察到Si-H鍵伸縮振動的紅外吸收峰，但是這兩個晶體的折射率大，導致入射深度淺，這時候吸收峰會更弱了，圖1中我們可以觀察到Si-H鍵紅外吸收強度一般，換成鍺晶體還有硅晶體的ATR吸收峰會更弱。當對硅油做改性變為無氫硅油時，當含量變低想要定量分析時就更難了。