[发明专利]一种适用于液膜法对腐蚀性液体进行红外光谱分析的样品池

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于液膜法对腐蚀性液体进行红外光谱分析的样品池，属于红外光谱分析技术领域。

背景技术

红外光谱检测是对化合物进行定性或定量检测的有效方法之一，当红外光照射到化合物分子时，分子中不同的化学键或官能团可发生频率不同的振动吸收，并在红外谱图上不同位置产生不同的红外吸收峰，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。

在红外光谱分析中，由于绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出现在波长2.5-25μm的中红外区，所以中红外区最适于进行红外光谱的定性和定量分析。但是，由于中红外区的基频振动吸收强度是近红外区的倍频振动吸收强度的数倍，因此在使用中红外光谱对液体样品进行光谱分析时，往往采用溶液法或液膜法制备液体样品。

采用溶液法制备液体样品时，使用的溶剂种类、制备的液体样品浓度的不同会导致红外光谱测试结果出现较大偏差。而采用液膜法可有效的避免上述溶剂效应带来的影响，保证红外检测结果的真实、准确。但是采用液膜法制备液体样品时，对液体样品的液膜厚度有较高的要求，一般要求液膜厚度在100-1000微米之间，这为样品池的设计带来了严重的困难。

专利文献CN103278451A公开了一种中红外光谱分析液体样品池，其主要包括分别安装有红外窗片的上片、下片，在上片内面设置有环绕窗片的环形凸沿，当上片和下片通过旋转轴旋转并合拢时，环形凸沿与下片紧密接触以限定上片和下片之间的距离。在上片和下片上均内嵌小磁铁并在下片凹槽内安装有弹性垫圈，当通过磁铁的相互吸引使上片和下片紧密合拢时，上片和下片上的红外窗片紧密压住弹性垫圈起到密封的作用，并可通过安装在上片的红外窗片处调节旋钮调整上下红外窗片间的液体厚度。

通过对上述液体样品池进分析，发现此样品池存在以下几个缺陷：

1、上述样品池通过上红外窗片压紧下红外窗片上的弹性垫圈形成液体薄层，并通过上片的红外窗片处调节旋钮调整上下红外窗片间的液体厚度。由此可见其使用的弹性垫圈为软性材料，因此测量时无法得到液体薄层的准确厚度，对测量精度会产生一定影响。

2、上述样品池通过在上片内设置的环形凸沿与下片紧密接触以限定上片和下片之间的距离。但是由于不同液体样品的红外振动吸收强度存在较大差异，因此进行红外光谱分析时需要根据样品的红外吸收特点调整液体薄层的厚度。由此可见，上述样品池仅适合测量某些特定液体，而无法根据不同液体样品的红外吸收特点进行调整。

3、上述样品池通过磁铁相互吸引使上片和下片合拢的方式虽然存在拆卸方便、易于清理的优点，但磁铁的吸引力有限，易导致上片和下片间的液体样品发生泄漏。虽然在该发明中也描述了可以使用卡扣使上片和下片合拢，但卡扣不仅安装不便，而且同样存在由于密封不良导致泄露的可能。

因此，上述样品池仅适用于某些特定液体样品的红外检测，无法根据不同液体样品的红外吸收特性对液体薄层厚度进行调整。由于样品池存在密封不良的隐患，因此也不适用于检测具有腐蚀性的液体样品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于液膜法对腐蚀性液体进行红外光谱分析的样品池，该样品池测量准确、操作灵活、适用广泛，能够对腐蚀性液体样品进行有效检测。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于液膜法对腐蚀性液体进行红外光谱分析的样品池，包括池体、端盖、第一红外透镜、第二红外透镜，其中，所述池体呈圆筒状，所述端盖与所述池体的外壁通过螺纹连接；所述端盖顶部具有一通孔，并且在该端盖顶部的下端设有一弹性垫圈；所述池体上端设有另一弹性垫圈；通过旋紧端盖使第一红外透镜与第二红外透镜密封在该两个弹性垫圈之间；第一红外透镜与第二红外透镜之间设有圆环形垫片，通过旋紧端盖使第一、第二红外透镜和圆环形垫片密封连接固定，籍此在第一红外透镜与第二红外透镜之间形成一个可容纳液体样品的薄层密闭空间。

优选地，所述端盖顶部的下端与所述池体上端分别设有一凹槽，所述弹性垫圈设置在该凹槽内，且所述弹性垫圈的厚度大于该凹槽的深度。

优选地，所述池体和端盖的外表面加工有直纹滚花，以便对样品池进行安装和拆卸。

所述池体和端盖采用耐腐蚀的不锈钢材质，优选316L不锈钢。

所述红外透镜可选择红外硅单晶片、红外锗单晶片或溴化钾等多种红外窗口材料。

所述圆环形垫片为聚四氟乙烯材料，垫片的厚度根据被测样品的红外吸收特性在100-1000微米之间进行选择，优选为300-1000微米。