سلهای مایعی در اسپکتروسکوپی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)

پنجره های سل برای آنالیز با اسپکتروسکوپی زیرقرمز، FTIR

مواد مورد استفاده برای پنجره در سلهای اسپکترومترهای زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، عموماً به شکل صفحه های مستطیلی یا دایره ای استفاده می شوند. نمونه بین دوصفحه که به شکل موازی روی هم قرار می گیرند و حفره ای را تشکیل می دهند، قرار داده شده و لایه نازکی از نمونه تشکیل می شود.  

ویژگیهای مطلوب مواد مورد استفاده در پنجره سلولی در طیف سنجی زیرقرمز (FTIR) عبارتند از:

  • بی اثر بودن نسبت به نمونه، در حلال نمونه نامحلول باشند.
  • انتقال بالا در محدوده طول موج (عدد موج برحسب cm-1) مورد استفاده در دستگاه FTIR شفاف باشد، یعنی تابش زیرقرمز را کاملاً عبور داده و جذب نداشته باشد.
  • باید به صورت بسیار خالص موجود بوده و برای مطالعات طیف سنجی مناسب باشد.
  • کاملاً ایمن، یعنی غیرسمی باشد.
  • باید ضریب شکست کم داشته باشد، تا در ناحیه طول موج مورد استفاده، حداقل افت تابش در اثر بازتاب را داشته و لذا، تداخل کمی وجود داشته باشد.
  • جاذب رطوبت نباشد، زیرا در این صورت می تواند منجر به مه گرفتگی پنجره ها شود.
  • باید بسیار شفاف و قابل پولیش شدن باشد، لذا، برای پولیش کردن راحت، نباید خیلی سخت یا خیلی نرم باشد.

شیشه به دلیل شفافیت نسبت به نور مرئی، ماده ای رایج برای ساختن پنجره در این ناحیه است. ولی، برای منطقه زیرقرمز (IR) مناسب نیست زیرا تابش IR را به شدت جذب می کند. کوارتز که در ناحیه UV مناسب است در مطالعات IR کاربرد چندانی ندارد. در برخی موارد می توان از کوارتز با کیفیت مادون قرمز با محتوای گروه هیدروکسیل کم استفاده کرد.

آنالیز نمونه‌های مایع در ناحیه طیفی زیرقرمز (IR) معمولاً در سلول‌هایی طول مسیر ثابت یا متغیر انجام می‌شود. استفاده از سلولهای جداشدنی توصیه می شود، زیرا می توان آنها را به راحتی برای تمیز کردن جدا کرد و ضخامت لایه مایع را می توان با استفاده از اسپیسر تفلون با ضخامت متغیر کنترل کرد.

در جدول زیر خواص برخی از مواد پرکاربرد به عنوان پنجره در اسپکتروسکوپی زیرقرمز ارائه شده است، که می نواند راهنمای کاربران در انتخاب ماده مناسب برای کاربردشان باشد.

نوع ماده گستره عبور تابش، cm-1 حلال تمیزکننده پنجره ملاحضات
AgCl ۲۵۰۰۰ – ۳۶۰ استون، متیلن کلراید مواد بلوری نرم، نامحلول در آب، با قرار گرفتن در معرض نور UV تیره می شود.
BaF2 ۶۷۰۰۰ – ۷۴۰ استون، الکل نباید برای نمک های آمونیوم استفاده شود.
کادمیوم تلورید، CdTe ۲۰۰۰۰ – ۴۰۰ استون، الکل توسط اکسید کننده ها و اسیدها مورد حمله قرار می گیرد
CsI ۴۰۰۰۰ – ۲۰۰   نرم و جاذب رطوبت شدید بوده و پولیش آن سخت است
KBr ۴۰۰۰۰ – ۴۰۰ الکلهای بدون آب بسیار رایج برای محدود زیرقرمز متوسط (MIR)، راحت پولیش می شود، ولی باید دور از رطوبت نگهداری شود.
تالیوم بروماید یدید (KRS-5) ۲۰۰۰۰ – ۲۵۰ متیل اتیل کتون بسیار سمی است و با اسیدها و بازها دکنش می دهد.
NaCl ۴۰۰۰۰ – ۶۲۵ حلالهای بدون آب ارزانتر از KBr، جاذب رطوبت ولی کمتر از KBr
سولفید روی (Irtran-2) ۱۷۰۰۰ – ۷۰۰ الکل و استون نامحلول در آب ولی واکنش دهنده با اسیدها
سلنید روی (ZnSe) ۲۰۰۰۰ – ۴۵۰ الکل و استون نامحلول در آب ولی محلول در اسیدها

 

آنالیز نمونه‌های مایع در ناحیه طیفی زیرقرمز (IR) عموماً در سلول‌هایی با طول مسیر ثابت یا متغیر انجام می‌شود. استفاده از سلول‌های جداشدنی توصیه می‌شود زیرا می‌توان آنها را به راحتی برای تمیز کردن جدا کرد و ضخامت لایه مایع را می‌توان با استفاده از اسپیسر تفلون با ضخامت متغیر کنترل کرد.

شرکت ماد آزما پویش ارائه دهنده انواع سلها و پنجره های سلول مایعی FTIR از سازنده های معتبر جهانی است.