作者单位
摘要
中国原子能科学研究院放射化学研究所, 北京 102413
拉曼光谱由于重现性差, 在进行定量分析时往往需要内标。 在水溶液中, 水在2 700~3 900 cm-1范围伸缩振动拉曼峰很强, 有作为内标的可能性, 但水与溶质的相互作用会导致水伸缩振动拉曼峰形状发生变化, 此外水的占比也会随着溶质浓度的变化而变化, 当溶质浓度较高时需要对水的含量进行校正。 将这两点因素考虑在内, 研究了以水为内标, 采用拉曼光谱法测量水溶液中NO3-, SO42-ClO4-浓度的适用性。 不同浓度NaNO3, Na2SO4和NaClO4溶液的拉曼光谱显示随着盐浓度的升高水在2 700~3 900 cm-1范围内的拉曼峰呈现出左肩下降右肩上升的变化趋势。 将三种盐溶液拉曼光谱中酸根离子拉曼峰面积(A)和水的拉曼峰面积(${{A}_{{{\text{H}}_{2}}\text{O}}}$)的比值(RS=A/${{A}_{{{\text{H}}_{2}}\text{O}}}$)与溶液中酸根离子和水的含量的比值(c/${{c}_{{{\text{H}}_{2}}\text{O}}}$)作图, 均呈现出良好的线性关系, 拟合得到三条相关曲线的R2分别为0.999 1, 0.999 1和0.999 4, 说明酸根离子和水的拉曼散射系数均未发生变化或者在同比例变化。 虽然水拉曼峰的形状发生了改变, 但并不会影响水作为内标的可行性。 在引入水的含量修正后, 经理论推导cRS符合关系式: c=ARS/(1+BRS)。 在0.1 mol·L-1到近饱和的宽浓度范围内, 将RSc作图, 通过数据拟合获得的NaNO3, Na2SO4和NaClO4的工作曲线分别为${{c}_{\text{NaN}{{\text{O}}_{3}}}}$=18.8RS/(1+0.6RS) (R2=0.999 1), ${{c}_{\text{N}{{\text{a}}_{2}}\text{S}{{\text{O}}_{4}}}}$=20.2RS/(1+1.0RS) (R2=0.998 8), ${{c}_{\text{NaCl}{{\text{O}}_{4}}}}$=15.0RS/(1+0.7RS) (R2=0.999 8)。 NaNO3, Na2SO4和NaClO4的检出限分别为0.008 0, 0.005 2和0.007 3 mol·L-1。 在水拉曼峰形状变化不影响其作内标可行性的基础上, 当溶液中同时存在两种阴离子时, 通过在水含量修正部分加入干扰离子对水含量的影响, 可以在单盐溶液定量工作曲线中加入校正项来消除溶液中干扰离子对待测离子分析结果的干扰, 但当干扰离子浓度较大而待测离子浓度较小时, 干扰离子拉曼峰强度过大会影响到待测离子拉曼峰面积的准确性, 从而使得校正的效果下降。
水内标 拉曼光谱 定量分析 Water internal standard Raman spectroscopy NO3- SO42- ClO4- Quantitative analysis NO3- SO42- ClO4- 
光谱学与光谱分析
2022, 42(6): 1855
作者单位
摘要
江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
实验研究了硫酸铵溶液的拉曼光谱特征,得到了硫酸铵溶液中SO2-4的几种典型拉曼特征峰,发现SO2-4浓度和对应的拉曼峰强度间存在线性关系,根据实验结果建立了拉曼光谱参数与离子浓度间的关系数据库。理论上通过Gaussian 03和Hartree-Fock方法(从头计算)对SO2-4的几何结构进行优化并计算出该离子的振动基频,将得到的理论振动基频与实验结果进行比较,发现实验与理论计算结果吻合较好。研究结果证实了利用拉曼光谱技术对硫酸铵进行定量分析的可行性,对工业上鉴别铵盐类别、精确测量不同铵盐含量、生产铵盐等均具有一定的参考价值。
光谱学 拉曼光谱 振动基频 光谱参数 
光学学报
2014, 34(3): 0330004

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