第六章红外吸收光谱法

红外吸收光谱分析法
一、红外吸收光谱分析法概述
红外吸收光谱分析法是一种利用物质的红外光吸收能力来探测它们的物质组成的技术。

它特别适用于有机化合物和无机化合物的光谱分析。

通过分析红外吸收光谱，可以检测物质中的有机键、C-H键、C-O键或N-H 键的存在和位置，从而鉴定出物质的化学结构和性质。

红外光吸收法的原理是，物质中的分子、晶体或其他结构会在不同的波长处吸收光，产生光谱，这些吸收光谱是物质的独特特征，反映出物质的特性。

根据这种特性，分析用不同波长的光照射样品，并从所得到的光谱中提取出电子激发、分子振动等信息，从而得到物质的结构和性质。

二、红外吸收光谱分析法基本原理
红外吸收光谱分析法的原理是，当物质受到红外幅射的照射时，它的分子会产生振动和旋转，这些振动和旋转的能量会转化为更高能量的电子跃迁。

这些电子跃迁会引起物质材料吸收一些具有特定波长的红外光，从而产生在不同波长的吸收光谱，通过分析这些吸收光谱，就可以求取物质分子的结构和性质。

第六章红外吸收光谱案例红外吸收光谱是一种用于识别化合物结构和检测分子之间相互作用的非常有用的分析技术。

在这一章中，我们将介绍三个不同的红外吸收光谱案例，包括有机物的结构确定、聚合物的研究以及生物大分子的分析。

1.有机物的结构确定红外光谱可以用来确定有机化合物的结构，因为不同的官能团和键会产生特定的红外吸收峰。

以苯酚为例，它含有一个羟基官能团和一个芳香环，所以它在红外光谱图中会有两个特征吸收峰。

苯酚的红外光谱图中，有一个峰在3400-3600 cm^-1的位置，这是羟基的伸缩振动所产生的吸收峰。

此外，还有一个峰在1600-1660 cm^-1的位置，这是芳香环的C-C伸缩振动所产生的吸收峰。

通过对红外光谱图的分析，我们可以确定苯酚的化学结构。

2.聚合物的研究红外光谱还可以用于研究聚合物的结构和性质。

聚合物中的不同官能团和键会产生特定的红外吸收峰，从而揭示聚合物的化学结构和分子链的排布。

以聚乙烯醇（PVA）为例，它是一种常用的聚合物材料。

在PVA的红外光谱图中，可以观察到羟基官能团的伸缩振动和C-O-C键的伸缩振动。

羟基官能团的峰位在3200-3500 cm^-1的位置，C-O-C键的峰位在1050-1150 cm^-1的位置。

通过对红外光谱图的分析，可以确定PVA的结构和键合方式。

此外，红外光谱还可以用于研究聚合物的有序性。

对于有序聚合物，如聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），其红外光谱图中的吸收峰会显示出比较明显的峰畸变。

通过对峰畸变的分析，可以了解聚合物的有序结构以及分子链的排布方式。

3.生物大分子的分析红外光谱还可以用来分析生物大分子，如蛋白质、核酸和多糖等。

这些生物大分子中的不同官能团和键也会产生特定的红外吸收峰，从而揭示其结构和功能。

例如，对于蛋白质而言，红外光谱可以用来研究其二级结构，如α-螺旋、β-折叠和无规卷曲等。

不同的二级结构会在红外光谱图中产生不同位置和强度的吸收峰。

通过对这些吸收峰的分析，可以确定蛋白质的二级结构。

国标》直燃型溴化锂吸收式冷热水机组（完整版）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载）J73JB/T 8055－96直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组1996-09-03 发布1997-07-01实施中华人民共和国机械工业部发布目次前言1 范围 (1)2 引用标准 (1)3 定义 (2)4 型式与基本参数 (2)5 技术要求 (3)6 试验方法 (6)7 检验规则 (13)8 标志、包装和贮存 (14)附录A（标准的附录）附录B（标准的附录）附录C（标准的附录）污垢系数的影响 (16)溴化锂溶液技术要求 (17)本体散热损失系数计算方法 (18)I前言本标准非等效采用日本工业标准JIS B 8622—1986(1991年确认)《吸收式制冷机》。

本标准的附录A、附录B、附录C都是标准的附录。

本标准由机械工业部冷冻设备标准化技术委员会提出并归口。

本标准起草单位：江苏双良集团公司、机械工业部合肥通用机械研究所。

本标准主要起草人：刘晓立、江荣方、任金禄。

II中华人民共和国机械行业标准JB/T 8055－96直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组1 范围本标准规定了直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组(以下简称机组)的型式、基本参数、技术要求、试 验方法、检验规则、标志、包装和贮存。

本标准适用于以燃油、燃气为热源、水为制冷剂、溴化锂水溶液为吸收剂，交替制取空气调节用冷、 热水的机组。

同时制取空气调节和工艺用冷、热水的机组亦应参照执行。

2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均 为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

轻柴油G B 252—87 G B 445—77(1988年确认) 重柴油优质碳素结构热轧厚钢板和宽钢带 制造锅炉用碳素钢及低合金钢钢板 拉制铜管流量测量节流装置 用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量 低中压锅炉用无缝钢管碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 声级计的电、声性能及测试方法 热交换器用铜合金管工业锅炉热工试验规范 锅炉大气污染物排放标准 标牌机电产品包装 通用技术条件 人工煤气 直联旋片式真空泵 技术条件 控制屏(台) 技术条件 PB 系列隔爆型屏蔽电动机 技术条件 直空阀门 技术条件 制冷用金属与玻璃烧结液位计和视镜 溴化锂吸收式冷水机组 制冷压缩机组电气控制设备 通用技术条件G B 711—88 G B 713—86 G B 1527—87 G B/T 2624— 93 G B 3087—82 G B 3274—88 G B 3785—83G B 8890—88G B 10180— 88 G B 13271— 91G B/T 13306—91 G B/T 13384—92 G B 13612— 92 JB/T 5281— 91 JB 5777.2— 91 JB 6217—92 JB/T 6446— 92 JB/T 6918— 93 JB/T 7247— 94 Z B J73 040—89Z B J78 004—87 Z B N04 009—88 XZ 型旋片式真空泵 工业自动化仪表盘 技术条件通用技术条件 机械工业部 1996-09-03 批准1997-07-01 实施1重油(燃料油)天然气SH 0356—92 SY 7514—90 3 定义直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组：以燃油、燃气为热源，水为制冷剂、溴化锂水溶液为吸收剂，在真空状态下交替或者同时制取空气调节和工艺用冷、热水的设备。

红外吸收光谱法原理
红外吸收光谱法是一种常见的分析技术，其原理是通过测量样品吸收红外辐射的能力来获得关于样品分子结构和化学性质的信息。

红外辐射是电磁波的一种，具有较长的波长，处于可见光和微波之间的频率范围。

红外吸收光谱法基于分子在红外辐射下的振动和旋转转换而产生的谱带。

分子的振动可以分为两种类型：拉伸振动和弯曲振动。

拉伸振动是指分子中化学键的伸缩运动，而弯曲振动是指分子中非线性结构的原子发生弯曲运动。

不同类型的振动将具有特定的频率和能量。

当红外辐射通过样品时，其中的特定波长将与样品中分子的振动频率相匹配，导致分子吸收光能量。

测量仪器将记录样品吸收的红外辐射强度，并以谱图的形式表现出来。

在谱图上，吸收强度以峰值的形式呈现，每个峰代表特定类型的化学键或功能基团。

通过与已知化合物的红外光谱进行比较，可以确定未知样品中存在的功能基团和化学键类型。

因此，红外吸收光谱法被广泛应用于有机化学、材料科学、环境分析等领域，用于物质的鉴定、定量分析以及结构表征。

总之，红外吸收光谱法利用分子对特定波长的红外辐射的吸收能力，探测样品中的振动和旋转转换过程，从而揭示样品分子结构和化学性质的信息。

第6章红外吸收光谱法6.1 内容提要6。

1.1 基本概念红外吸收光谱——当用红外光照射物质时，物质分子的偶极矩发生变化而吸收红外光光能，有振动能级基态跃迁到激发态(同时伴随着转动能级跃迁），产生的透射率随着波长而变化的曲线。

红外吸收光谱法——利用红外分光光度计测量物质对红外光的吸收及所产生的红外光谱对物质的组成和结构进行分析测定的方法，称为红外吸收光谱法.振动跃迁-—分子中原子的位置发生相对运动的现象叫做分子振动。

不对称分子振动会引起分子偶极矩的变化,形成量子化的振动能级。

分子吸收红外光从振动能级基态到激发态的变化叫做振动跃迁。

转动跃迁——不对称的极性分子围绕其质量中心转动时，引起周期性的偶极矩变化，形成量子化的转动能级.分子吸收辐射能（远红外光）从转动能级基态到激发态的变化叫做转动跃迁.伸缩振动—-原子沿化学键的轴线方向的伸展和收缩的振动。

弯曲振动——原子沿化学键轴线的垂直方向的振动，又称变形振动,这是键长不变，键角发生变化的振动。

红外活性振动—-凡能产生红外吸收的振动，称为红外活性振动,不能产生红外吸收的振动则称为红外非活性振动。

诱导效应——当基团旁边连有电负性不同的原子或基团时，通过静电诱导作用会引起分子中电子云密度变化，从而引起键的力常熟的变化，使基团频率产生位移的现象。

共轭效应——分子中形成大 键使共轭体系中的电子云密度平均化，双键力常数减小，使基团的吸收频率向低波数方向移动的现象。

氢键效应—-氢键使参与形成氢键的原化学键力常数降低，吸收频率将向低波数方向移动的现象。

溶剂效应—-由于溶剂(极性）影响,使得吸收频率产生位移现象.基团频率——通常将基团由振动基态跃迁到第一振动激发态所产生的红外吸收频率称为基团频率，光谱上出现的相应的吸收峰称为基频吸收峰,简称基频峰。

振动偶合——两个相邻基团的振动之间的相互作用称为振动偶合。

基团频率区—-红外吸收光谱中能反映和表征官能团（基团）存在的区域.指纹区——红外吸收光谱中能反映和表征化合物精细结构的区域。