FTIRについて

質問

FTIRについて初歩的な質問があります。
測定方法が透過法の吸光度、ATR法の吸光度、反射法の吸光度って全て同じピーク位置になりますか？
強度等の違いはありますか？

また論文などの文献のピーク位置と測定した結果のピーク位置は誤差どれくらいで一致しますか？

回答No.2

kaitou_1

質問者さんが初学者ということで、ざっくりと基本的なところからいきます。お気を悪くされたらもうしわけない。

吸収のピーク位置について。
論文の値とどれぐらい違うかは、その論文と現在あなたが計っている測定の誤差によります。もし、その論文と全く同じ状況（温度・圧力・溶媒・光路長・濃度・溶媒・測定時間などなど）で計れば、原理としては同じピークを与えますが、測定には誤差がありますので、それによって変わることがあります。ただし、これで変わるとすれば、得られた吸収の吸収幅の範囲内になるでしょう。

また、溶液を計っておられるのであれば、
濃度・溶媒・温度・圧力によってピークが変わる場合があります（変わらない場合もあります。）これは、溶液の中でその分子がどのような環境にあるか（水素結合している/していない、温度によって形（コンフォメーション）が変わるなどなど）に影響されます。O-Hの伸縮振動などは水素結合によってかなり影響をうけますので、濃度・圧力によってかなり（100cm-1とか）ピーク位置がかわります。反対にCHの振動は変わったとしても数cm-1程度でしょう。

固体を計る場合ははかる方法（KBRディスクをつかったり、ヌジョールを使ったり）でかわりますし、もちろん温度などでも変わります。

気体の場合はあまりピーク位置が変わることはないですが、線幅が圧力によってかわるし、高圧下では溶液のように水素結合などの影響をうけるでしょう。

FT-IRの強度についてですが、ランベルトベールの法則というのをご存知でしょうか。
詳しくは物理化学の教科書などを読んでいただくとわかると思うのですが、吸収（アブソーバンス）というのは計るものの濃度と光がその中を通る距離に比例します。つまり、光路長が違えば強度も違います。この場合、強度比は変わりません。

ただし、ピーク位置のところでも触れましたが、赤外吸収は水素結合などに強く影響を受けますので、そういった相互作用がかわれば、強度も変わります。