Метод таблеток

Таблетки готовят растиранием тонко измельченного порошка галогенида щелочного металла (обычно KBr) с определенным количеством тонко измельченного полимера до образования однородной смеси с последующим вакуумированием в специальной пресс-форме и прессованием под давлением.

Для получения качественных спектров требуется тщательно растереть в ступке исследуемое вещество, Размер частиц должен быть сопоставим с длиной волны ИК излучения, то есть составлять около 2-7 мкм. Иногда для облегчения растирания добавляют несколько капель перегнанного четыреххлористого углерода или гексана, который испаряется при последующем растирании. При использовании KBr в виде специального молотого порошка, сначала тщательно растирают образец, а затем его смешивают с порошком KBr в соотношении 1:10 – 1:20. Этого достаточно для получения качественного спектра. При этом не следует интенсивно растирать порошок, так как это приведет к появлению новой поверхности, адсорбции паров воды и появлению дополнительных сигналов влаги в спектре.

Метод таблеток имеет следующие преимущества:

• Отсутствие мешающих полос матрицы (KBr);

• Удобство хранения образцов;

• Возможность исследования жидких, вязких, мазеподобных и твердых летучих и нелетучих веществ, как растворимых, так и сшитых полимеров;

• Возможность проводить послойное исследование поверхностей пластиков, лаков и красок и т.д. При этом KBr используется как абразив для соскабливания с поверхности слоя – 50-250 ангстрем исследуемого вещества, а затем из образовавшейся смеси прессуют таблетку.

Метод таблеток имеет ряд существенных недостатков:

• Спектры твердых веществ, обладающих полиморфизмом, будут различаться в зависимости от степени размола и величины давления, приложенного при прессовании.

• В некоторых случаях, особенно для неорганических солей, солянокислых аминов и других оснований, может происходить частичный или полный ионный обмен, который приводит к значительным изменениям в спектрах, что делает спектральные исследования ошибочными.

Метод прессования таблеток с KBr особенно подходит для образцов, которые нерастворимы в обычных растворителях, аморфны или имеют устойчивую кристаллическую структуру и не содержат ионов, способных к обмену.

Метод паст

Этот метод состоит в приготовлении суспензии исследуемого вещества в минеральном масле. Естественно, что масло не должно обладать в исследуемой ИК области спектра собственным поглощением. Обычно для приготовления суспензии используют обычное или фторированное вазелиновое масло. Обычное вазелиновое масло прозрачно в широком спектральном интервале: 5000-3100 см^-1, 2700-1500 см^-1, 1300-70 см^-1.

Для приготовления пасты исследуемый образец полимера тщательно растирают в агатовой ступке и смешивают с небольшим количеством вазелинового масла. Образовавшуюся пасту наносят в виде тонкого слоя на одно из окошек разборной кюветы и накрывают сверху другим окошком. Собранную таким образом кювету помещают в держатель и снимают спектр .

Наиболее часто в качестве иммерсионной жидкости используется вазелиновое масло. Однако спектр вазелинового масла имеет полосы поглощения в областях 2900, 1460, 1380 и 725 см^-1. Если эти полосы накладываются на полосы поглощения образца, компенсировать их можно либо путем вычитания спектра вазелинового масла из суммарного спектра, либо путем замены вазелинового масла на перфторуглеродное. Это масло используют при исследовании веществ в спектральной области 4000-1500 см^-1 в которой фторированное масло не поглощает, а вазелиновое масло – для исследования в области 1500-400 см^-1 в которой мало поглощает вазелиновое масло.

Недостатки суспензионного метода:

• Необходимость для исследования значительного количества вещества (10-20 мг);

• Наличие в спектре полос поглощения иммерсионной жидкости;

• Если нагревание или давление в ходе механического размалывания влияет на кристаллическую структуру образца (что бывает часто), то вид спектра зависит от времени истирания.