ИКашник под полимерщину, практических советов надо!

[kali666]

Собственно, произошел облом запланированной покупки реометра(срочно надо брать охладитель к ДСК взамен сдохшего, а после этого на реометр не хватает), и высвободилась сумма, которая ни туда ни сюда, но можно реализовать мечту - купить ИКашник, чтоб прям вот в нашем структурном подразделении был. Ну, точнее так - надо купить ИК и УФ.

Остановилась на Аджиленте(на термическом анализаторе у нас башка брукер-альфа стоит, я их из-за софта возненавидела, Николет есть общеуниверский, а Аджилент при покупке ИКшника дарит УФ как раз).
Вопрос, который я для себя не могу решить -- с каким кристаллом брать приставку(одна- на пропускание - покупается в любом случае, тк надо для поверки) - германиевый или алмазный(на 2 килобакса дороже германиевого).
задачки - в пленках сшитых из акрилатов/эпоксидах недополимеризовавшееся поискать, ну и учесть кучу резиновых (профиль кафедры) задач.
Под резиновое надо германиевый кристалл, эт точно. ....но в чем засада?чего это он дешевле алмаза?
ессн, с учетом того, что приставка на пропускание будет в любом случае, совсем уж недополимеренное пойдет в нее в виде раствора в чем-нить подходящем...

короче, хелп. у меня опыта работы руками на ИК нету вообще.

[marat]

kali666, если Вам не понравился OPUS, то и Resolutions вызовет такую же реакцию.
Германиевый кристалл имеет очень маленькую глубину проникновения. Его применяют для анализа саженаполненных резин, только потому, что есть возможность получить хоть какой-то спектр. А в общем случае получаются совсем слабые линии.

[Polychemist]

ZnSe тоже нормально в НПВО работает (Infralum из Нска, софт нормален, ну и если что можно программисту всё высказать...). Вообще рекомендую этот материал, приборы с оптикой на нём не начинают шуметь из-за проблем воды на KBr оптике. На мой взгляд, к пропусканию не надо относиться пренебрежительно, если есть возможность снять на пропускание - этот будет наиболее качественный спектр из возможных. Из растворимых полимеров можно делать плёнку на стекле (лучше тот же ZnSe, живёт пока не разобьют), плёнки если не толстые можно и прямо снимать, при поиске остатков мономеров зашкал основных полос как раз может быть полезен. И ещё полезна микрофокусирующая приставка - сводит луч в 2 мм, соответственная экономия образца.
Из УФ - в Минске делают спектрофлуориметр 2 в одном (СМ-какой-то), всё мечтаю... Даже если нет задач на флуоресценцию - легко могут возникнуть.

[тол]

Безусловно, самый удачный выбор - это алмаз. В свё время мы перебрали всё, что здесь предлагалось. Плюс KRS. Главная причина искажения спектра ATR - это зависимость глубины проникновения (а отсюда и интенсивности спектра) от длины волны: чем длиннее длина волны, тем глубже проникновение. Уравнение для исправления этого эффекта довольно простое. Кстати, в него входит величина коэффициента преломления кристалла - отсюда и зависимость глубины проникновения от его природы. Но правка хорошо работает только при идеальном контакте кристалл-проба. Высокая твёрдость алмаза позволяет давить что называется "от души", и в максимальной степени реализовать плотность контакта. Да, сильнонаполненные сажей резины - не лучший объект для алмаза. Но большинство изготовителей делают приставки с возможностью простой замены кристалла. Если такая возможность есть и всё же ожидается большой объём работы с наполненными резинами - лучше просто к алмазной вставке прикупить германиевую. Там меняется только держатель самого кристалла.

[SIG]

Из УФ - в Минске делают спектрофлуориметр 2 в одном (СМ-какой-то), всё мечтаю... Даже если нет задач на флуоресценцию - легко могут возникнуть. -

Ну я бы побоялся брать такой комбайн, учитывая ,что соотношение сигнал/шум у него 160 для линии воды. У приборов топового класса это 30000, не топового - 6000-4000. То есть будет вопрос по чувствительности. Детектор там непонятно какой стоит, похоже, что диод. Хотя есть он стоит 200 килорублей, то конечно. Но боюсь, что стоит он под миллион. Просто для справки - прибор одной хорошей японской фирмы в Москве стоит 1,5 М, но это другой класс измерений. Хотя для простых задач - может и подойдет. У меня 45 PE, редкое г..., снимать обзорные спектры можно, хотя как идет коррекция неясно, а вот количественно пока никому не удалось что-то правдивое намерить.

[marat]

marat
Разве глубина проникновения луча в образец зависит от материала кристалла? Там же не линза стоит.

Да, и очень сильно. Глубина проникновения зависит от коэффициентов преломления кристалла и образца, угла падения.
Для полимеров коэффициент преломления берут равным 1,5. Стандартный угол падения луча 45°
У германия высокий коэффициент преломления (в районе 4, в зависимости от длины волны). Поэтому в стандарных условиях глубина проникновения для германия 0,6 мкм.
У алмаза и ZnSe коэффициент преломления - 2,4, глубина проникновения 1,7 мкм.

[тол]

Из растворимых полимеров можно делать плёнку на стекле (лучше тот же ZnSe, живёт пока не разобьют), плёнки если не толстые можно и прямо снимать, при поиске остатков мономеров зашкал основных полос как раз может быть полезен.

Не советовал бы увлекаться ZnSе. Этот материал очень токсичен и если на ATR ещё сойдёт, то использовать его как материал окошек - только в крайнем случае, от безысходности, также как KRS. В смысле стойкости и твёрдости идеальный материал CaF2. К сожалению, работает только до 950 см-1, но и этого часто достаточно. Более долговечен при работе с обычной органикой NaCl (вместо KBr). Он потвёрже и менее гигроскопичен, а потеря "куска" спектра 400-650см-1 для большинства задач особого значения не имеет.

[kali666]

Отвечать буду без цитирования, ладно?
германиевый - ага, рассматривается только потому, что одно из направлений работы подразделения - резиновое. Но сейчас ИКашник берется не под прям вот вообще резины. В бОльшей степени - (мет)акрилаты разной степени заполимеризованности + наверное будут попытки поопределять количественно эпоксидные группы и двойную связь.

Цинк-селен, судя по тому, что написано на сменных "окошках" газовой кюветы брукера, допирован источников альфа-частиц(торий по-моему), это поэтому он внезапно вредный?


Чета вы меня все разом куда-то в сторону алмаза сворачиваете....

[тол]

Цинк-селен, судя по тому, что написано на сменных "окошках" газовой кюветы брукера, допирован источников альфа-частиц(торий по-моему), это поэтому он внезапно вредный?

У нас пластина из ZnSe в приставке МНПВО фирмы Перкин-Ельмер. В инструкции по применению специально оговаривается, что материал кристалла ЯДОВИТ и работать с ним можно только в резиновых перчатках.

[Polychemist]

У алмаза и ZnSe коэффициент преломления - 2,4, глубина проникновения 1,7 мкм.

Тут говорят про 5-15 мкм: http://www.simex-ftir.ru/product_3-DATR.html
А вообще с НПВО не всё так просто. Реально он видит несколько микрон поверхности. Это нормально для однородного мелкого порошка. На органо-кремнистом композите мы нарвались при попытке количественного анализа. Таблетки с KBr работали отлично. В случае резины, даже не очень толстой плёнки Вы будете видеть лишь поверхность, а, скажем, мономеры могут концентрироваться внутри... Если есть деньги или возможность сэкономить на приборе, можно подумать о микротоме.

[Polychemist]

Ну я бы побоялся брать такой комбайн, учитывая ,что соотношение сигнал/шум у него 160 для линии воды.

Т.е. это типа спектрофотометр с функцией спектрофлуориметра?

[SIG]

Я думаю, что да. Просто спектрофлуориметрия - достаточно поганое дело. Если это прибор для анализа каких-нибудь нефтепродуктов, оно и ладно. Но поскольку мы вроде меряем флуоресценцию на высоком идейном уровне, начинается масса проблем. Чувствительность - очень существенная вещь. Еще проблема - коррекция спектров и воспроизводимость и линейность интенсивностей. В общем, надо смотретьть, но что-то мне подсказывает, что эта штука не лучше Флюорат-Панорамы от Люмекса.

[kali666]

У алмаза и ZnSe коэффициент преломления - 2,4, глубина проникновения 1,7 мкм.

Тут говорят про 5-15 мкм: http://www.simex-ftir.ru/product_3-DATR.html
А вообще с НПВО не всё так просто. Реально он видит несколько микрон поверхности. Это нормально для однородного мелкого порошка. На органо-кремнистом композите мы нарвались при попытке количественного анализа. Таблетки с KBr работали отлично. В случае резины, даже не очень толстой плёнки Вы будете видеть лишь поверхность, а, скажем, мономеры могут концентрироваться внутри... Если есть деньги или возможность сэкономить на приборе, можно подумать о микротоме.

Это. А матчасть есть современная на русском?Так, чтобы в одной куче?я прям сижу и чую, что не шарю вообще.
Или проще тут? Я НПВО видела лет 10 назад....и, чувствую, я ща навыбираю ИКшник...
в упор не помню - что там с пробоподготовкой...на кристалл - образец кидать/капать? или таблетку тоже кидать можно/эт получается надо еще калийброма купить и ступкопестик.../


И раз уж тут про всякие флуориметро-фотометры заговорили - cary60 есть у кого-нибудь?

[marat]

У алмаза и ZnSe коэффициент преломления - 2,4, глубина проникновения 1,7 мкм.

Тут говорят про 5-15 мкм: http://www.simex-ftir.ru/product_3-DATR.html

Ошибаются

[marat]

Жидкость не надо прижимать к кристаллу НПВО. Она "пржимается" сама по себе
При анализе компактного образца полимера рекомендуется обновить поверхность наждачкой или ала анализировать свежий срез.
При анализе порошку лучше использовать кончик прижимного устройства с вогнутой поверхностью для сбора порошка в центре кристалла.

P.S. Диаметр кристалла не соответствует диаметру ИК-луча. Как правило диаметр пятна меньше диаметра кристалла ОНПВО. В МНПВО, опять же, работает не вся поверхность кристалла.

[Polychemist]

Ошибаются

Я это подозревал... Ну раз проникновение луча на 1-2 мкм, то неоднородность образца тем более актуальна. Из опыта: НПВО хорошо для жидкостей (если негигроскопичны), это единственный выход для чего-нибудь полимерно-противного, которое с KBr не растирается ибо не твёрдое, но и недостаточно мягкое чтобы намазаться, растянутся или сделать аккуратный срез канц. ножом, и не растворяется в летучих растворителях. Но, ещё раз, я бы не стал ему доверять как минимум в двух случаях:
1. Многокомпонентная плёнка (два полимера или пластификатор, или остаточные мономеры/растворители). Если плёнка толщиной, скажем, 100 микрон, то спектр будет характеризовать не более 5% материала, причём поверхностного слоя, который тут очень вероятно отличается от остальных 95%. Если плёнка существенно тоньше, её прекрасно можно смотреть на просвет.
2. Композитный материал с неоднородностями микронного и выше размера.
Наждачка едва ли тут поможет, она поможет в случае однородного куска резины.

Про микрофокусирующую приставку - я имел в виду приставку для спектров пропускания, она, в частности, позволяет как-то ухитрившись отрезать, растянуть кусочек плёнки диаметром менее 5 мм его зажать и получить великолепный спектр.

[marat]

1. Многокомпонентная плёнка (два полимера или пластификатор, или остаточные мономеры/растворители). Если плёнка толщиной, скажем, 100 микрон, то спектр будет характеризовать не более 5% материала, причём поверхностного слоя, который тут очень вероятно отличается от остальных 95%. Если плёнка существенно тоньше, её прекрасно можно смотреть на просвет.

В общем случае согласен с проблемой анализа слоистых материалов на НПВО. Но абсолютно не согласен с с идеей, что съемка на пропускание может решить эту задачу. Единственное 100%-е решение - ИК-микроскоп.
Кстати, есть методика определения толщины слоев и их последовательности измерением на НПВО с разными кристаллами и разными углами.

2. Композитный материал с неоднородностями микронного и выше размера.
Наждачка едва ли тут поможет, она поможет в случае однородного куска резины.

?
Ну и что? Это же не мешает регистрировать спектры порошков с гораздо большими гранулам.

[Polychemist]

В общем случае согласен с проблемой анализа слоистых материалов на НПВО. Но абсолютно не согласен с с идеей, что съемка на пропускание может решить эту задачу. Единственное 100%-е решение - ИК-микроскоп.

Я ничего не говорил про слоистые материалы, точнее про анализ слоистости. Я говорил про проблему получения брутто-спектра от полимерного материала, состав поверхности которого отличается от основной массы. Просвечивание как раз это 100% решает, в отличие от микроскопа.

Ну и что? Это же не мешает регистрировать спектры порошков с гораздо большими гранулам.

Я ничего не имею против однородных порошков. Но когда мы снимали спектр кремнистых частиц с надрюкнутым на них орг. полимером, то видели, в основном, спектр полимера, несмотря на его малое количество и высокую экстинкцию Si-O-Si. В таблетках всё стало на свои места, причём удалось получить внятную количественную калибровку.

[marat]

Polychemist, эти узкие задачи, которые, на мой взгляд, составляют не более 1% от общей массы потребностей при изучении полимеров, не могут являться причиной отказа от НПВО.

[Polychemist]

Я никого не призываю отказываться. У меня их две.