拉曼光谱鉴别有机溶剂

• 关键词：拉曼光谱仪表,有机溶剂
• 摘要：有机溶剂广泛的用于化学品、化妆品或制药行业，用于生产很多产品。在反应进程中使用的溶剂对于终端产品的质量至关重要。拉曼光谱仪使用安东帕 Cora 5001 拉曼光谱仪，可提供物质独特的化学指纹，进而可以轻易的鉴别物理性质相似的物质。

1 介绍

有机溶剂广泛的用于化学品、化妆品或制药行业，用于生产很多产品。在反应进程中使用的溶剂对于终端产品的质量至关重要。拉曼光谱仪使用安东帕 Cora 5001 拉曼光谱仪，可提供物质独特的化学指纹，进而可以轻易的鉴别物理性质相似的物质。通过这种方式，可以很容易地检查来料的完整性和纯度，不纯或不正确的来料可能会立即被拒绝。穿透容器进行无损测量的可能性节省了样品准备时间，并确保了员工的安全。此外，敏感物质(如防潮、防氧等)可以在不打开容器的情况下进行分析，以保持产品质量。结合算法数据库匹配拉曼光谱技术，使化学、制药或化妆品行业的来料检验成为一个安全、明确和极其快速的过程。

2 仪器

2.1 拉曼光谱仪

拉曼光谱是一种在样品上测量激光非弹性散射的光学技术。在散射过程中，一部分光会改变其波长，可以用光谱仪进行分析。该技术提供了与样品的化学组成和结构有关的高度样品特异性信息。拉曼光谱非常适合区分不同的有机溶剂，因为它对样品中存在的分子振动非常敏感。这些振动强烈地依赖于物质的特定组成，因此提供了一种独特的化学指纹。

2.2 实验

使用安东帕 Cora 5001 便携式台式光谱仪(图 1)进行测量。其提供的双波长的灵活性在测量各种各样的含荧光溶剂时证明是有利的。对于本报告中提出的有机溶剂的测量，激发波长为 785 nm。为了在这种激发波长下检测拉曼信号，Cora 5001 光谱仪配备了冷却到亚环境温度的 CCD 探测器和二极管激光器，可提供高达 450 mW 的功率。表 1 列出了本报告中测试的溶剂，它们各自的纯度和各自的仪器参数。所有的溶剂被装入标准玻璃小瓶中，并在不进行进一步样品制备的情况下进行测量。在样品测量之前，使用安东帕 Cora 5001 拉曼光谱仪的 SST 标准进行了系统适用性测试(SST)，以确保仪器校准的有

效性。利用仪器的自动聚焦选项进行聚焦优化，以产生可能的最佳拉曼信号。每个样品使用 Cora 5001 嵌入式软件中的自动曝光选项测量三次，并计算平均值。在仪器软件中对采集的光谱进行背景和基线校正。

3 有机溶剂的光谱差异

3.1 不同溶剂的光谱

3.2 与来自物质谱库的光谱进行算法匹配

Cora 5001 拉曼光谱仪为相应的激发波长提供了一个工厂谱库，也可应要求提供第三方谱库。使用谱库，可以通过算法匹配来识别有机溶剂。分析完成后，如果在用于分析的谱库中发现多个匹配项，则会显示匹配结果列表，从具有最高命中质量指数 (HQI) 的顶部匹配项开始(上图 3)。HQI 是一个关键指标，可显示谱库光谱与测量光谱的匹配程度。它的值介于 0(无对应)到 100 (相同光谱)之间。除了 HQI 结果之外，还可以查看测量的光谱与谱库光谱的比较(下面的图 3)。标注的谱峰显示了物质最重要的振动带的峰位置。 E41IA007EN-C 2 www.anton-paar.com 拉曼光谱对即使是很小的分子变化也很敏感。 尤其是 700 到 1700 cm-1 之间的区域，被称为拉曼光谱的“指纹区域”，对于特定样品来说是独一无二的。 图 2 清楚地表明，每种物质都表现出自己的特征模式，并且可以轻松区分不同的溶剂。具有相似官能团的物质在高于 1700 cm-1 的光谱官能团区域显示出相似的谱带。此外，拉曼光谱非常适合检测物质降解，

例如通过氧化过程，因为光谱变化是巨大的。例如，当比较 2-丙醇及其氧化产物丙酮时，丙酮的拉曼光谱中会出现 1709 cm-1 的谱带，这归因于羰基的伸缩振动。 如果这个谱带出现在 异丙醇样品的拉曼光谱中，这可能表明物质的降解。

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