4. 仪器与附件准备
标准曲线能否成立，首先取决于仪器与附件是否处于“可定量”的状态。FTIR定量分析对光谱仪的要求与定性鉴别不同：定性看峰位，定量看峰高或峰面积的重复性。因此，仪器准备的核心目标不是“能出峰”，而是“每次采集的谱图在吸光度尺度上稳定、可复现、可比较”。本节围绕状态检查、附件选择、背景采集与日常校准四个环节展开，并给出可直接执行的检查要点。
一、开机与状态检查：先看“稳定”，再看“干净”
FTIR光谱仪（常见为Michelson干涉仪结构）在开机后需要一定的热平衡时间。光源（如SiC Globar）、检测器（DTGS或MCT）和电子增益都会随温度漂移，若开机即测，单光束能量和基线会缓慢变化，导致同一浓度样品在不同时间采集的吸光度不一致。常规做法是：开机后预热15～30分钟；若使用MCT检测器，需先用液氮冷却并等待其稳定（通常5～10分钟），再检查能量。
状态检查建议按以下顺序进行：
- 能量检查：在无样品、无堵塞光路条件下采集单光束谱，观察最大能量值。以常见中红外区（4000～400 cm⁻¹）为例，DTGS检测器下最大能量通常应在仪器参考值的70%以上；若明显偏低，需排查光源老化、检测器响应下降、光路受潮或窗片污染。
- 水汽与CO₂检查：观察2200～2100 cm⁻¹附近的CO₂吸收和1600 cm⁻¹、3700 cm⁻¹附近的水汽尖峰。若这些干扰峰明显，说明光路或样品仓未充分吹扫/干燥，应延长氮气吹扫或更换干燥剂。
- 基线平整度：采集背景后测空白，观察100%线是否在±1%以内波动。若基线倾斜或出现周期性正弦纹波，可能是干涉仪准直不良或动镜速度异常。
- 分辨率与扫描次数：定量分析常用分辨率4 cm⁻¹、扫描次数16～32次；若峰形窄或需要区分邻近峰，可提高到2 cm⁻¹，但扫描次数应相应增加以维持信噪比。
二、ATR与透射附件选择：按样品形态和定量需求决定
附件选择直接决定光程和定量方式。透射法光程由液体池或压片厚度决定，吸光度与浓度、光程同时成正比，适合溶液和KBr压片，定量关系明确，但制样繁琐、光程易变。ATR法（衰减全反射）的有效光程由晶体折射率、入射角和样品接触状态决定，通常只有0.5～2 μm，适合固体、糊状物和强吸收液体，但定量时对接触一致性要求极高。
选择时可参考以下判断：
- 样品为稀溶液、需要严格定量：优先透射法，使用固定光程液体池（如0.1 mm、0.5 mm），并记录光程用于计算。
- 样品为固体粉末、橡胶、涂层：优先ATR，常用ZnSe或金刚石晶体；金刚石耐刮擦、适合硬质样品，ZnSe适合常规软质样品但怕划伤。
- 样品含水或水溶液：ZnSe晶体可短时接触水溶液，但长期使用需注意潮解；金刚石更耐水，但价格高。
- 需要高灵敏度：MCT检测器配合ATR可提高信噪比，但需液氮冷却，且线性范围较窄，定量时需注意吸光度不超过1.0 AU。
ATR定量还有一个关键点：接触压力与接触面积必须一致。同一浓度样品，若压紧程度不同，有效光程会变化，吸光度随之改变。因此，使用ATR建曲线时，应固定压力装置（如扭矩扳手或刻度压杆），并在每次测量前用同一空白确认接触状态。
三、背景采集：定量准确性的“基准线”
背景采集的本质是记录“无样品时”的单光束能量，后续样品谱以背景为分母计算透过率或吸光度。因此，背景与样品必须在相同参数下采集：相同分辨率、相同扫描次数、相同吹扫条件、相同检测器增益。若背景用32次扫描、样品用16次，噪声水平不一致，吸光度会出现系统偏差。
背景采集的时机也很关键。环境中的水汽和CO₂会随时间变化，尤其在潮湿季节或人员走动频繁时，背景漂移明显。建议：
- 每30～60分钟重新采集一次背景；若环境湿度波动大，缩短至15～20分钟。
- 采集背景前，确保样品仓无残留样品、无指纹污染，ATR晶体表面清洁干燥。
- 背景采集后立即测空白，确认100%线平整；若空白吸光度在目标峰位超过0.005 AU，应重新采集背景。
对于ATR附件，背景采集时晶体表面必须干净且与空气接触；若晶体上有残留物，背景会“记住”残留吸收，导致后续样品吸光度偏低。清洁时可用无水乙醇润湿无尘纸擦拭，待完全干燥后再采集背景。
四、日常校准：用标准片锁定峰位与吸光度
日常校准不需要每次做全量校准，但应使用标准片进行快速核查。最常用的标准片是聚苯乙烯薄膜，其在中红外区有明确的特征峰：3027 cm⁻¹、2924 cm⁻¹、1601 cm⁻¹、1494 cm⁻¹、1452 cm⁻¹、1028 cm⁻¹等。其中1601 cm⁻¹峰位稳定、吸收适中，适合作为峰位与吸光度核查点。
具体操作：将聚苯乙烯标准片放入光路，采集谱图，检查1601 cm⁻¹峰位是否在1601±1 cm⁻¹范围内；同时记录该峰吸光度，与历史值比较，若偏差超过5%，需排查仪器状态或附件接触。对于ATR，标准片需与晶体良好接触，压力与测样时一致。
五、可直接执行的日常检查清单
以下清单可作为每次建曲线前的快速核查，建议打印或保存为实验室SOP附件：
| 检查项 | 操作 | 合格判据 |
|---|---|---|
| 预热 | 开机后等待15～30 min | 能量读数稳定，不再漂移 |
| 能量 | 采集单光束谱，读最大能量 | ≥ 仪器参考值的70% |
| 水汽/CO₂ | 观察1600、3700、2350 cm⁻¹附近 | 干扰峰不明显或已吹扫干净 |
| 空白 | 采背景后测空白，连续3次 | 100%线波动≤±1%，极差<0.002 AU |
| 标准片 | 测聚苯乙烯，查1601 cm⁻¹ | 峰位1601±1 cm⁻¹，吸光度偏差≤5% |
| ATR接触 | 固定压力，测同一标准片3次 | 吸光度RSD≤2% |
| 透射光程 | 检查液体池厚度与密封 | 无泄漏，光程与记录一致 |
完成以上检查后，仪器与附件才具备建标准曲线的条件。需要强调的是，定量分析中“背景—空白—标准片”三者构成一条完整的核查链：背景保证基准正确，空白确认系统干净，标准片锁定峰位与响应。任何一环不通过，都应先解决问题再继续，否则后续标准曲线的斜率、截距和线性范围都会失去意义。