ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПОГЛОЩЕНИЯ ПАРАФОРМАЛЬДЕГИДА И МЕТАЛЬДЕГИДА В ТЕРАГЕРЦОВОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА

Характерные спектры поглощения параформальдегида и метальдегида в области терагерцо-вых (ТГц) частот получены с помощью терагерцовой спектроскопии с временным разрешением (THz-TDS). Для уменьшения поглощения ТГц волн содержащимися в воздухе парами воды и снижения фонового шума измерительная система заполнена сухим воздухом, а измерения проведены при температуре 24 °С. Относительная влажность воздуха <10%. THz-TDS-cпектры исследуемых и референсных образцов проанализированы с помощью преобразования Фурье в диапазоне 0-2.5 ТГц. В спектре поглощения параформальдегида наблюдаются два слабых максимума при 1.20 и 1.66 ТГц, для метальдегида - только один отчетливый максимум при 1.83 ТГц. Значительные различия между спектрами поглощения параформальдегида и метальдегида могут быть использованы в качестве “отпечатков пальцев” для идентификации этих веществ. Исследована взаимосвязь между средними коэффициентами поглощения и массовыми концентрациями и построена зависимость среднего поглощения от массовой концентрации для параформальдегида и метальдегида. Средний коэффициент поглощения параформальдегида линейно зависит от натурального логарифма массовой концентрации. Для метальдегида имеет место более простая линейная зависимость между средним коэффициентом поглощения и массовой концентрацией. Различие спектров поглощения параформальдегида и метальдегида в ТГц области позволяет применять THz-TDS для обнаружения и количественной оценки содержания этих двух альдегидов и уменьшения опасности, вызываемой этими веществами.

химическая безопасность, терагерцовая спектроскопия с временным разрешением, химическая идентификация, параформальдегид, метальдегид, коэффициент поглощения, chemical safety, terahertz time-domain spectroscopy, chemical identification, paraformaldehyde, metaldehyde, absorption coefficient

1. C. Ma, X. Xu, R. Zou, J. Spectrosc. Spectr. Anal., 35, No. 4, 870-874 (2015).

2. Z. Zhang, J. Spectrosc. Spectr. Anal., 35, No. 9, 2388-2392 (2015).

3. J. Hooper, E. Mitchell, C. Konek. Chem. Phys. Lett., 467, No. 4-6, 309-312 (2009).

4. H. Liu, Y. Chen, G. J. Bastiaansm, Opt. Express, 14, No. 1, 415-423 (2006).

5. J. Shen, G. Wang, D. Jiang. Optik - Int. J. Light Electron Opt., 121, No. 18, 1712-1716 (2010).

6. Y. Ma, Q. Wang, C. Yuan, Y. Wei, J. Safety and Environ., 12, No. 3, 120-123 (2012).

7. H. Wang, Q. Wang, X. Wang, X. Gu, J. Safety Environm., 11, No. 5, 109-112 (2011).

8. X. Wang, Q. Wang, H. Wang, X. Gu, J. Safety Environm., 11, No. 4, 117-120 (2011).

9. D. V. Nickel, A. J. Garza, G. E. Scuseria, D. M. Mittlema, Chem. Phys. Lett., 592, 292-296 (2014).

10. F. Cataldo, G. Angelini, D. Anĺbal Garcĺa-Hemández, A. Manchado, Spectrochim. Acta, A: Mol. Biomol. Spectrosc., 111, 68-79 (2013).

11. R. Bao, K. Zhao, X. Lan, L. Tian, Modern Sci. Instrum., 21, No. 6, 12-15 (2011).

12. Y. Lv, Y. Liu, Xi. Jiang, G. Chen, Y. Wu, Meat Res., 29, No. 4, 35-38 (2015).

13. C. Li, L. Zhao, T. Yang, Y. Wu, W. Huang Pu, Chin. J. Anal. Chem., 39, No. 2, 239-242 (2011).

14. S. Ba, S. Feng, L. Zhou, X. Cheng, G. Wang, X. Du, J. Shenyang Ligong Univ., 33, No. 5, 70-72, 84 (2014).

15. Y. Deng, Q. Sun, J. Yu. Metrologia, 51, No. 1, 18-24 (2014).

16. T. D. Dorney, R. G. Baraniuk, D. M. Mittleman. J. Opt. Soc. Am. A: Opt. Image Sci. Vision, 18, No. 7, 1562-1571 (2001).

17. L. Duvillaret, F. Garet, J. L. Coutaz. IEEE J. Select. Top. Quantum Electron., 2, No. 3, 739-746 (1996).

18. L. Duvillaret, F. Garet, J. L. Coutaz. Appl. Opt., 38, No. 2, 409-415 (1999).