本程序适用于实验室常规傅里叶红外光谱仪(含透射、衰减全反射 ATR 模式)的开机后每日操作前校准与性能验证,遵循《中国药典》四部、GB/T 25474-2010《傅里叶变换红外光谱仪》、JJG 681-2019《傅里叶变换红外光谱仪检定规程》核心要求,确保仪器基线稳定、波数准确、信噪比达标,保障后续样品测试结果的可靠性与重复性。
核心原则:每日仅开展基础校准和关键性能快速验证,全性能校准(如光度准确度、线性度)按季度 / 半年执行;所有操作需由经培训合格的实验人员完成,操作前确认仪器无故障、环境满足要求。

一、前期准备
1.环境与仪器状态确认
实验室温湿度:控制在20~25℃(±2℃)、相对湿度40%~60%(±5%),避免气流、震动、强电磁干扰(远离离心机、电磁炉等设备),样品仓无灰尘、水渍。智能除湿无需耗材选恒创红外防潮箱!
仪器开机预热:打开主机、工作站,预热 30~60 分钟(不同品牌型号略有差异),使干涉仪、检测器、光源达到热平衡。
耗材与配件:确认样品仓、ATR 晶体(若用)、压片模具无污染,干燥剂(硅胶 / 分子筛)有效(无变色),仪器气路(若配氮气吹扫)压力正常(如需)。

2.标准物质与试剂准备
需使用有证标准物质或仪器配套校准耗材,每日必用:
聚苯乙烯薄膜(PS):100μm 厚,无划痕、污染,干燥保存(核心用于波数准确度、分辨率验证);
溴化钾(KBr):光谱纯,110℃烘干至恒重,研磨过 200 目筛(用于透射模式空白基线采集);
无水乙醇(光谱纯)、无尘擦拭纸、洗耳球(用于 ATR 晶体清洁)。
3.工作站与记录准备
打开仪器配套工作站,进入校准 / 测试界面;准备《FTIR 每日校准与性能验证记录表》,需记录:仪器型号 / 编号、操作日期、温湿度、校准项目、测试结果、合格情况、操作人员、备注(故障 / 异常)。
二、每日基础校准(仪器自身参数校准,必做)
每日校准为仪器自带程序自动完成,无需手动干预,仅需确认校准结果 “合格”,核心校准干涉仪、波长基线、光源 / 检测器响应,步骤如下:
1. 干涉仪校准:在工作站中找到「干涉仪校准 / Interferometer Calibration」选项,点击启动,仪器自动调整干涉仪光路、采集干涉图,完成后工作站显示 “校准成功 / Calibration Pass”;✅ 合格标准:无报错提示,干涉图平滑无杂波。
2. 空白基线校准
透射模式:将烘干的纯 KBr 压片(无裂纹、透明)放入样品架,置于样品仓光路中心,点击「背景采集 / Background Scan」,采集范围4000~400 cm⁻¹(常规测试范围),完成后自动生成基线;
ATR 模式:用无尘擦拭纸蘸少量无水乙醇清洁 ATR 晶体,自然晾干后,将晶体置于光路中心,直接采集背景(无需 KBr),采集范围同透射模式;
合格标准:基线平直,无明显杂峰、漂移,4000~400 cm⁻¹ 范围内基线吸光度波动≤±0.01 AU(2000 cm⁻¹ 处)。
3.光源 / 检测器校准(部分仪器集成在干涉仪校准中):若工作站有单独选项,启动「光源校准 / Detector Calibration」,仪器自动检测光源强度、检测器响应线性,完成后无报错即合格。
校准不合格处理:若任一项目校准失败,先关闭仪器重启,重新预热 30 分钟后再次校准;仍失败则排查光路(如样品仓有遮挡、光源老化),无法自行解决时联系仪器工程师,禁止继续测试。

三、每日关键性能验证(快速检测,必做)
基础校准合格后,对 FTIR3 项核心性能指标进行快速验证,采用聚苯乙烯薄膜(PS) 为标准物质,测试参数与日常样品测试一致(分辨率 4 cm⁻¹、扫描次数 16~32 次、采集范围 4000~400 cm⁻¹),步骤如下:
1. 波数准确度验证(最核心指标)
波数准确度直接决定样品特征峰归属的正确性,是每日性能验证的重点。
a. 将聚苯乙烯薄膜平整贴于样品架,置于样品仓光路中心,无褶皱、无遮挡;
b. 点击「样品扫描 / Sample Scan」,采集 PS 的红外光谱图;
c. 在工作站中标记并读取3 个特征波数峰:2850.7 cm⁻¹、1601.4 cm⁻¹、1028.3 cm⁻¹(JJG 681-2019 指定特征峰);
合格标准:实测波数与理论波数的偏差≤±1 cm⁻¹(常规实验室要求,法定检定偏差≤±2 cm⁻¹)
2. 分辨率验证
分辨率反映仪器区分相邻特征峰的能力,确保样品重叠峰能清晰分离。
基于上述采集的 PS 光谱图,观察2850.7 cm⁻¹和2870 cm⁻¹两个相邻峰;
合格标准:两峰能清晰分离,峰谷处吸光度为两峰平均吸光度的≤70%(4 cm⁻¹ 分辨率下);或观察 1601.4 cm⁻¹ 峰旁的小峰,无融合、拖尾。
3. 信噪比(S/N)验证
信噪比反映仪器的抗干扰能力,确保微量样品或弱吸收峰能被准确检测。
a. 透射模式:采集纯 KBr 空白片的光谱图,在2200 cm⁻¹处(无特征峰的平坦区域),用工作站「信噪比计算」功能,计算信号峰高与噪声均方根的比值;
b. ATR 模式:采集清洁后的 ATR 晶体空白光谱图,同上述方法在 2200 cm⁻¹ 处计算信噪比;
合格标准:信噪比≥1000:1(常规实验室要求,高端仪器可达 5000:1 以上);若信噪比<800:1,需清洁样品仓、检查光源强度,必要时更换干燥剂。
性能验证不合格处理
a. 波数偏差超差:先确认 PS 薄膜放置平整、无遮挡,重新扫描;仍超差则在工作站中执行「波长校准 / Calibration of Wavenumber」(部分仪器需用厂家配套校准标样),校准后重新验证;
b. 分辨率不达标:检查仪器分辨率参数是否设置为 4 cm⁻¹(日常常用),排查光路是否偏移,联系工程师调整;
c. 信噪比过低:清洁光学部件(如反射镜、检测器窗口)、更换干燥剂、检查光源是否老化,氮气吹扫仪器(若配)30 分钟后重新测试。
四、ATR 模式专项验证(若每日使用 ATR,必做)
若仪器每日采用衰减全反射(ATR)模式测试(如液体、固体粉末直接测试),除上述通用验证外,需增加ATR晶体性能验证:
a. 用无尘擦拭纸蘸无水乙醇清洁 ATR 晶体表面,自然晾干;
b. 滴 1~2 滴无水乙醇(光谱纯) 于晶体表面,确保完全覆盖,采集红外光谱图;
c. 读取无水乙醇的特征峰:3340 cm⁻¹(O-H)、2970 cm⁻¹(C-H)、1050 cm⁻¹(C-O);
合格标准:特征峰峰形尖锐、无杂峰,吸光度正常(3340 cm⁻¹ 处吸光度 0.3~0.8 AU),说明晶体无损伤、光路耦合正常。
验证完成后,立即用无水乙醇清洁晶体,自然晾干,避免残留试剂腐蚀晶体。

五、后续操作与日常维护
1. 校准 / 验证合格:所有项目合格后,方可开始日常样品的红外测试;测试过程中每间隔 2~3 小时,需重新采集一次空白基线,避免基线漂移
2. 仪器临时维护:
样品仓:用洗耳球吹除灰尘,禁止用手触摸光学部件;
压片模具:测试后用无水乙醇清洁,干燥后存放,避免生锈;
ATR 晶体:每次测试后立即清洁,严禁测试腐蚀性样品(如强酸、强碱),防止晶体损坏。
3. 不合格处理:若校准 / 性能验证任一项目不合格,禁止使用仪器,在记录表中注明异常情况,及时排查故障或联系厂家工程师,故障解决后重新完成全部校准与验证,合格后方可恢复使用。

六、记录与归档要求
1. 每日操作完成后,立即填写《FTIR 每日校准与性能验证记录表》,所有数据真实、准确,不得涂改,操作人员签字确认;
2. 记录表按月度归档,保存期限≥3 年(符合实验室质量体系要求);
3. 若出现校准 / 验证异常,需单独附《仪器故障处理记录》,记录故障现象、排查过程、处理结果、工程师维修记录等。
七、注意事项
1. 聚苯乙烯薄膜(PS)为易损标准物质,使用后立即放回干燥器保存,避免划痕、污染、受潮,每 6 个月更换一次;
2. 仪器预热时间不可缩短,否则会导致基线漂移、波数不准,尤其在冬季或环境温度波动大时,需适当延长预热时间;
3. 若每日仅测试少量样品(<5 个),验证后若仪器连续开机,每 24 小时需重新完成一次全套校准与性能验证;
4. 禁止在仪器校准 / 测试过程中移动仪器、打开样品仓,避免光路偏移;
5. 不同品牌 FTIR 的工作站操作界面略有差异,但核心校准 / 验证项目一致,可根据厂家操作手册调整步骤,以厂家要求为准。