Добрый день,

преамбула: часто возникает желание посмотреть "на лету" спектр смеси в колбе при проведении химической реакции (тонкий орг. синтез). Спектрометр есть, можно вытянуть пробу и измерить, но это не то, если реакция очень скоротечная. Хочется засунуть глазок спектрометра в 14-тый шлиф и мониторить спектр во время самой реакции.

Для всего этого мне очень хотелось бы найти и приобрести не дорогую, но достаточно чувствительную линейку, а лучше матрицу ИК сенсоров, желательно, с чувствительностью от 0.6мкм до примерно 6мкм. А если бы к ней сразу дифракционная решетка + оптика были бы, то вообще бы супер.

Почему матрица, а не линейка - часто внизу и вверху реакционной смеси имеются разные вещества с разным спектром, поэтому хотелось бы иметь градиент спектра.

Hamamatsu смотрел, пока есть сложности с покупкой.

Скажите, пожалуйста, есть ли альтернативы?

Спасибо

ИИВ

Если бы это было просто, то уже давно бы...
Есть метод нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО). Но материал такого оптического клина не должен взаимодействовать с реагентами... И даже в 29-й шлиф не влезет. И спектр получится с приповерхностного слоя... А там вязкий подслой... Время диффузии....
Лучше рамановский спектрометр приспособить. Сейчас делают, кажется, портативные. Но очень быстро не получится.

Не 6 мкм, но, возможно, пригодится: imec

Да, как раз о КР-спектрометр вместе с обычным хотелось бы и сколхозить, то есть если известно, что все гомогенно, то смотрим поверхность в ИК как есть, а если нет, то КР-ом с другого 14-того шлифа внутрь подсвечиваем. А чтобы с разной глубины смотреть, вот тут-то нужна или очень продвинутая механика, или, по простому, матрица сенсоров, причем в одном направлении это матрицы - по спектру все разлагается (это чтоб спектральное разрешение под 5 нм было), а в другом направлении как раз можно было бы сенсор по высоте сканировать.

blackfin, спасибо за интересную наводку, в понедельник буду звонить спрашивать что да как, может они и на мой диапазон могут что-то предложить.

Какая матрица сенсоров??? В ИК диапазоне бывают... охлаждаемые... стоимость... как самолетик небольшой...
Если матрица, то должна быть щель и монохроматор... В ИК без двух лучей трудно... Бывают микроскопы, которые в спектрометр ставятся. Туда придется реакционный сосуд ставить. С КР все намного проще - светят лазером. а смотреть можно в любое место луча. Примерно перпендикулярно.
Вот там делают небольшие - http://www.enspectr.com/products-rus/tender-himexpert
http://enspectr.com/products/raport-en

я не в курсе еще, что стоимость с самолетик, вот и вопрошаю


так правильно, я это и подразумевал

да, именно примерно перпендикулярно. А вот Ваше видео, где по лучу можно посмотреть меня сильно удивило, но, раз делают, значит, можно.

Но вопрос с ИК сенсором на 0.6-6мкм диапазон у меня так и остался, и, в любом случае, нужна линейка, а чтобы весь спектр одним разом без механики брать, а все-таки луче матрица, чтобы лазер механически не двигать.

Или я совсем что-то забыл и КР у органики существенно в меньшем диапазона, чем ИК спектры? Вроде нет же?

Ну Вам же Таня прозрачно намекнула про самолетик .... 100 К ихних денег готовы потратить, тогда можно что-то обсуждать, если нет - ищите одноканальные варианты. Тот же фурье с раманом бывает. Правда, не мгновенный. Старый фурье-спектрометр (без Рамана) можно тысяч за 10 уе купить, если поискать.

не, как-то немного у меня не вяжется в голове один такой факт. Линейка от хамаматцы на 256 сенсоров до стольника (не тысяч) ихних денег стоит. Матрица видеосенсора на 2+Мпикселя, которая в ближнем ИК вобщем-то тоже все видит, тоже те же копейки. Про спектрометр в сборе я не говорю, разговор именно о сенсорах.

То есть неужели если сенсоры до 2.5мкм стоят копейки, то сенсоры на 2.5-5мкм уже как самолетик стоят? И, если да, вдруг кто-то понятно мне объяснит почему?

ИК-спектр в колбе измерять - это еще хуже, чем измерять крепость спирта в бутылке водки!

На счет КР ничего не скажу - никогда этим методом не пользовалась и даже приборов не видела, но на счет ИК дело было. И то, что вспоминается, наполняет меня жгучим скепсисом.

Насколько я помню, в ИК-спектроскопии все кюветы из кристаллов солей, т.к. стекло уже не годится, ибо в ИК поглощает. Да и образец туда обычно не заливают, а буквально затирают между двумя соляными пластинами. Причем, обычно в "сухомятку" или в каком-то минеральном масле. А чаще просто растирают в микроступке сухой образец с порошком сухого бромистого калия, а затем прессуют из этой смеси таблетку. После прессования она становится на вид прозрачной. Вот ее-то и зажимают между теми двумя соляными пластинками, а потому в прибор вставляют. В приборе том тоже полным полно сушителя, т.к. пары воды в воздухе тоже мешают, а кроме того, разные призмы из солей от влаги воздуха портятся (мутнеют). И те пластинки после работы тоже в контейнер с сушителем сразу же заворачивают.

Короче говоря, почти все растворители ИК поглощают, а потому не годятся в качестве среды, в которой возможно измерять ИК-спектр. Кажется, только четыреххлористый углерод и сероуглерод можно использовать (но я не уверена), а остальные нельзя. Тогда как в колбах растворитель может быть любой.

А разные светодиодики и сенсоры обычно делают лишь на видимый свет, порой включая БЛИЖНЫЙ УФ и ИК. Тогда как характеристические ИК-спектры находятся в дальнем ИК, где правила игры свои.

Сенсоры на 2.5 - это уже не копейки, а сотни тысяч, хотя и наших денег. Те же Hamamansu. Да и на видимый диапазон СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ линейки/матрицы от той же конторы - от 1 до 10 К уе.

Сейчас, похоже, ИК-спектрометры делают на Фурье-принципе, где не нужно ни длину волны менять, ни линейки/матрицы применять.

Фурье-спектроскопия
ИК-Фурье спектроскопия

Это "сейчас" - где-то с 50 годов, когда еще компьютеры и АЦП были недоступны. Тогда интерферограмму загоняли в проволоку, где она ультразвуком бегала по кольцу, и перестраиваемым фильтром выводили результат на графопостритель.

Обратная сторона - большое время измерения.

Кстати, на химзаводах, насколько я знаю, ИК анализ в реальном времени не применяют. Или NIR спектры в режиме "такой спектр - хороший - а такой - плохой", без аналитического разбора что происходит. Просто копят базу по разным режимам и ситуациям, и по ней находится решение в какую сторону что менять.
Или отслеживание конкретных продуктов по очень узким линиям с помощью лазерной спектроскопии в том же NIR или видимом.

Как я понял, Вам, iiv, нужно измерять спектр поглощения, а не излучения. Тогда нужен фурьёвый ИК спектрометр (FTIR), ибо дисперсионных до 6мкм не бывает, пмсм. Никакие ИК-матрицы Вам не понадобятся! Собирать Фурье-спектрометр самому не стоит, лучше купить готовый. Есть модульные спектрометры, так и наберите modular ftir spectrometer, брендов не так много на самом деле: Thermo scientific, Bruker и еще может Agilent (как ни странно!).
Там есть все приспособы для работы с жидкостью и быстрого анализа.
Xenia правильно заметила, для указанных длин волн (про ИК) исследуемое вещество должно находиться в емкости из прозрачного для данного диапазона материала (кварц, но не всегда, CaF и другие соли).
Еще хочу заметить, что диапазон от 0.6 до 1мкм регистрируется обычными спектрофотометрами (spectrophotometer) с кремниевыми фотодетекторами (см Shimadzu, Princenton Instrument, Agilent) иногда таковые работают до 1.7мкм или 2мкм если стоит детектор на базе InGaAs.

Кто сказал, что не бывает ?

Вы про спектрометры на средний ИК диапазон? Ну я ж указал "пмсм", в аналитической химии (коей занимался последние 2 года) таковые не встречал. Фурье-спектрометры лучше как раз там где нужно быстренько посмотреть спектр. А еще у них атмосферный оптический путь, как правило, минимизирован, в то время как в обычных аппаратах придется убирать пары воды, CO2 и пр.