红外吸收光谱实验
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苯甲酸红外吸收光谱的测绘实验报告实验报告:苯甲酸红外吸收光谱的测绘引言:红外光谱是一种常用的分析方法,可以用于物质的结构鉴定和化学反应的研究。
本实验旨在通过苯甲酸的红外吸收光谱测绘,了解不同官能团的红外吸收特征,并通过实验结果进行分析和讨论。
实验方法:1. 实验仪器:红外光谱仪2. 实验样品:苯甲酸3. 实验步骤:a. 准备样品:将苯甲酸固体样品放置于红外吸收样品盒中。
b. 测量红外光谱:将样品盒放置于红外光谱仪中,进行红外光谱测量。
c. 记录实验数据:记录红外光谱仪所得到的光谱图。
实验结果与分析:通过对苯甲酸红外光谱图的观察,我们可以得到以下结论:1. 羧酸官能团的吸收峰:在红外光谱图中,我们可以观察到苯甲酸的羧酸官能团的吸收峰位在1700-1750 cm-1之间,这是由于羧酸官能团中的C=O键对红外光有较强的吸收能力所致。
2. 苯环的吸收峰:苯环中的C-H键对红外光谱有特定的吸收峰位。
在苯甲酸的红外光谱图中,我们可以观察到苯环上的C-H键吸收峰位在3000-3100 cm-1之间,这是由于苯环中的C-H键对红外光有较强的吸收能力所致。
3. 芳香环的吸收峰:苯环中的C=C键对红外光谱有特定的吸收峰位。
在苯甲酸的红外光谱图中,我们可以观察到苯环上的C=C键吸收峰位在1450-1600 cm-1之间,这是由于苯环中的C=C键对红外光有较强的吸收能力所致。
4. 其他官能团的吸收峰:苯甲酸中还含有其他官能团,如苯环上的甲基基团。
在红外光谱图中,我们可以观察到甲基基团的吸收峰位在2800-3000 cm-1之间,这是由于甲基基团中的C-H键对红外光有较强的吸收能力所致。
结论:通过对苯甲酸红外吸收光谱的测绘实验,我们得到了苯甲酸不同官能团的吸收峰位。
这些吸收峰位的出现与苯甲酸分子中的官能团有关,通过对吸收峰位的分析,我们可以对苯甲酸的结构进行鉴定和分析。
红外光谱是一种非常有用的分析工具,在化学研究和实验中具有广泛的应用前景。
红外光谱实验报告一、实验原理:1、红外光谱法特点:由于许多化合物在红外区域产生特征光谱,因此红外光谱法广泛应用于这些物质的定性和定量分析,特别是对聚合物的定性分析,用其他化学和物理方法较为困难,而红外光谱法简便易行,特别适用于聚合物分析。
2、红外光谱的产生和表示红外光谱定义:分子吸收红外光引起的振动能级跃迁和转动能级跃迁而产生的吸收信号。
分子发生振动能级跃迁需要的能量对应光波的红外区域分类为:i.近红外区:10000-4000cm-1ⅱ.中红外区:4000-400cm-1——最为常用,大多数化合物的化键振动能级的跃迁发生在这一区域。
ⅲ.远红外区:400-10cm-1产生红外吸收光谱的必要条件:1)分子振动:只有在振动过程中产生偶极矩变化时才能吸收红外辐射。
ⅰ.双原子分子的振动:(一种振动方式)理想状态模型——把两个原子看做由弹簧连接的两个质点,用此来描述即伸缩振动;图1 双原子分子的振动模型ⅱ.多原子分子的振动:(简正振动,依据键长和键角变化分两大类)伸缩振动:对称伸缩振动反对称伸缩振动弯曲振动:面内弯曲:剪切式振动(变形振动)平面摇摆振动面外弯曲振动:扭曲振动非平面摇摆振动※同一种键型,不对称伸缩振动频率大于对称伸缩振动频率,伸缩振动频率大于弯曲振动频率。
※当振动频率和入射光的频率一致时,入射光就被吸收,因而同一基团基本上总是相对稳定地在某一特定范围内出现吸收峰。
ⅲ.分子振动频率:基频吸收(强吸收峰):基态到第一激发态所产生分子振动的振动频率。
倍频吸收(弱吸收峰):基态到第二激发态,比基频高一倍处弱吸收,振动频率约为基频两倍。
组频吸收(复合频吸收):多分子振动间相互作用,2个或2个以上基频的和或差。
※由于E振动>E转动,分子吸收红外光,从低的振动能级向高的振动能级跃迁时,必然伴随着转动能级的跃迁,因此红外光谱图是正负效应叠加,呈曲线而非直线ⅳ.分子振动自由度:基本振动的数目称为振动自由度。
红外光谱实验报告一、实验目的1、了解红外光谱的基本原理和应用。
2、学习红外光谱仪的操作方法。
3、通过对样品的红外光谱分析,确定样品的化学结构和官能团。
二、实验原理红外光谱是一种基于分子振动和转动能级跃迁而产生的吸收光谱。
当一束具有连续波长的红外光通过物质时,物质分子中的某些基团会吸收与其振动和转动频率相同的红外光,从而在红外光谱图上出现特征吸收峰。
不同的官能团具有不同的振动频率,因此可以通过分析红外光谱图中的吸收峰位置、强度和形状来推断物质的结构和成分。
分子的振动形式可以分为伸缩振动和弯曲振动。
伸缩振动是指化学键沿键轴方向的伸长和缩短,如 CH 键的伸缩振动;弯曲振动则是指化学键在垂直于键轴方向的振动,如 CH 键的弯曲振动。
红外光谱的波长范围通常在25 25 μm 之间,对应的波数范围为4000 400 cm⁻¹。
其中,4000 1300 cm⁻¹区域称为官能团区,主要反映分子中官能团的特征吸收;1300 400 cm⁻¹区域称为指纹区,主要反映分子的整体结构特征。
三、实验仪器与试剂1、仪器:傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、压片机、玛瑙研钵、干燥器。
2、试剂:KBr 粉末(光谱纯)、待测试样(固体或液体)。
四、实验步骤1、样品制备固体样品:采用 KBr 压片法。
称取 1 2 mg 样品,在玛瑙研钵中与100 200 mg KBr 粉末充分研磨混合,然后将混合物置于压片机中,在一定压力下压成透明薄片。
液体样品:采用液膜法或溶液法。
液膜法是将少量液体样品直接滴在两片盐片之间,形成液膜进行测试;溶液法是将样品溶解在适当的溶剂中,然后将溶液注入液体池中进行测试。
2、仪器操作打开红外光谱仪电源,预热 30 分钟。
设置仪器参数,如扫描范围、分辨率、扫描次数等。
将制备好的样品放入样品室,进行扫描测量。
3、数据处理对获得的红外光谱图进行基线校正、平滑处理等。
标注吸收峰的位置和强度,并与标准谱图进行对比分析。
一、实验目的1. 掌握红外吸收光谱的基本原理和操作方法。
2. 学习使用红外光谱仪进行样品分析。
3. 通过红外光谱图解析,识别样品中的官能团,确定化合物的结构。
4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理红外吸收光谱是一种基于分子振动和转动跃迁的光谱技术。
当分子中的化学键振动时,会吸收特定波长的红外光,从而产生红外吸收光谱。
通过分析红外吸收光谱图,可以识别分子中的官能团,确定化合物的结构。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:红外光谱仪、样品台、KBr压片机、电子天平、研钵、剪刀等。
2. 试剂:待测样品、KBr、红外光谱标准样品等。
四、实验步骤1. 样品制备:将待测样品与KBr按一定比例混合,研磨均匀后,压制成薄片。
2. 样品测试:将样品薄片放置在红外光谱仪的样品台上,进行扫描。
3. 数据处理:将扫描得到的红外光谱图进行分析,识别官能团,确定化合物结构。
五、实验结果与分析1. 样品A:经红外光谱分析,发现样品A在3400cm-1处有宽吸收峰,为-OH伸缩振动峰;在1700cm-1处有强吸收峰,为C=O伸缩振动峰;在1450cm-1处有中等强度吸收峰,为C-O伸缩振动峰。
综合以上分析,确定样品A为乙醇。
2. 样品B:经红外光谱分析,发现样品B在3400cm-1处有宽吸收峰,为-NH伸缩振动峰;在1630cm-1处有强吸收峰,为C=N伸缩振动峰;在1450cm-1处有中等强度吸收峰,为C-O伸缩振动峰。
综合以上分析,确定样品B为乙酰胺。
六、实验讨论1. 红外光谱分析是一种重要的有机化合物结构鉴定方法,具有操作简便、灵敏度高、应用范围广等优点。
2. 在进行红外光谱分析时,样品制备和仪器操作对实验结果有很大影响。
因此,要严格按照实验步骤进行操作,确保实验结果的准确性。
3. 在解析红外光谱图时,要熟悉各种官能团的吸收峰位置,并结合样品的性质进行综合判断。
七、实验结论通过本次实验,我们掌握了红外吸收光谱的基本原理和操作方法,学会了使用红外光谱仪进行样品分析,并成功解析了两种化合物的红外光谱图,确定了其结构。
红外光谱法鉴别药物实验报告一、实验目的1、了解红外光谱仪的结构、工作原理和一般操作方法2、掌握一般固体样品的制样方法以及压片机的使用方法二、实验原理1、红外吸收光谱简介及产生条件:红外吸收光谱又称为分子振动—转动光谱。
当样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收了某些频率的辐射,并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化,产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。
记录红外光的百分透射比与波数或波长关系的曲线,就得到红外光谱。
2、红外吸收光谱测量原理框架图:3、红外光谱测量的主要依据:朗伯-比尔定律:朗伯—比尔定律数学表达式; A=lg(1/T)=Kbc ,A为吸光度,T为透射比,是投射光强度比上入射光强度 c为吸光物质的浓度 b为吸收层厚度。
物理意义是当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的西光物质时,起其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比.。
4、红外光谱定性分析的依据:与其它分光光度法(紫外、可见分光光度法)一样,红外光谱定量分析是根据物质组分的吸收峰强度来进行的它的理论基础是lambert-beer定律。
三,仪器与试剂仪器:红外光谱仪(FTIR),压片机,压片模具及附件,玛瑙研钵,不锈钢镊子,不锈钢药匙,试剂: KBr (光谱纯),咪唑,聚苯乙烯薄膜,……其他:脱脂棉,擦镜纸三、操作步骤1、样品准备:溴化钾压片。
粉末样品常采用压片法,一般取试样2~3mg 样品与200~300mg干燥的KBr粉末在玛瑙研钵中混匀,充分研细至颗粒直径小于2μm,用不锈钢铲取70~90mg放入压片模具内,在压片机上用5~10×107 Pa 压力压成透明薄片,即可用于测定。
2, 检查设备及附件情况,打开仪器,进入程序3, 光谱测量(1)参数设定(2)采集红外光谱4.、保存数据,打印,退程序,关机四、注意事项1、样品的纯度需大于98%,以便与标准光谱对照。
2、样品不能含有水(结晶水、游离水),否则对羟基有干扰。
苯甲酸红外吸收光谱的测绘实验报告实验目的:本实验旨在通过红外光谱仪测绘苯甲酸的红外吸收光谱,探究其分子结构与红外光谱的关系。
实验原理:红外光谱是一种通过分子振动和转动引起的电偶极矩变化所产生的吸收光谱。
苯甲酸分子中含有C-H、C=O和O-H等键,这些键的振动会引起红外光的吸收,从而形成特定的红外吸收峰。
实验步骤:1. 准备样品:取少量苯甲酸样品,将其放置在红外吸收光谱仪的样品室中。
2. 启动红外光谱仪:按照仪器说明书的要求,启动红外光谱仪,并进行仪器的校准和调试。
3. 设置参数:根据实验需要,设置红外光谱仪的扫描范围、扫描速度等参数。
4. 测绘光谱:点击开始扫描按钮,红外光谱仪开始扫描样品,记录光谱数据。
5. 数据处理:将得到的光谱数据导入光谱处理软件中,进行光谱峰的分析和解释。
6. 结果分析:根据光谱峰的位置和强度,推断苯甲酸分子中的键和官能团类型。
实验结果与讨论:通过红外光谱仪测绘得到的苯甲酸红外吸收光谱如图所示。
在波数范围4000-400 cm-1内,观察到了多个吸收峰。
首先,我们可以观察到一个强烈的吸收峰位于1700 cm-1附近,这是由于苯甲酸分子中的羧基(-COOH)引起的C=O键的伸缩振动所致。
这一吸收峰的强度较高,说明羧基是苯甲酸分子中的主要官能团。
其次,我们还可以观察到两个较弱的吸收峰,分别位于3000-2800 cm-1和3600-3200 cm-1范围内。
前者是由于苯甲酸分子中的芳香环上的C-H键引起的伸缩振动,后者则是由于苯甲酸分子中的羟基(-OH)引起的O-H键的伸缩振动。
此外,还可以观察到一些较弱的吸收峰,位于1500-1300 cm-1和1000-600cm-1范围内。
这些吸收峰是由于苯甲酸分子中其他键的振动引起的,如芳香环上的C-C键、羧基与芳香环之间的C-O键等。
通过对苯甲酸红外吸收光谱的测绘和分析,我们可以初步推断出苯甲酸分子的结构特征。
苯甲酸分子由一个苯环和一个羧基组成,苯环上还有一个羟基。
一、实验目的1. 了解红外光谱的基本原理和应用领域。
2. 掌握红外光谱仪的操作方法和实验技巧。
3. 通过红外光谱分析,对样品进行定性鉴定。
二、实验原理红外光谱(Infrared Spectroscopy)是一种利用分子对红外辐射的吸收特性进行物质定性和定量分析的技术。
当分子中的化学键振动和转动时,会吸收特定频率的红外光,从而产生红外光谱。
红外光谱具有特征性强、灵敏度高、样品用量少等优点,广泛应用于有机化学、材料科学、生物医学等领域。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:红外光谱仪、样品池、紫外-可见分光光度计、电子天平、干燥器等。
2. 试剂:待测样品、标准样品、溶剂等。
四、实验步骤1. 样品制备:将待测样品研磨成粉末,过筛后备用。
2. 样品池准备:将样品池清洗干净,晾干后备用。
3. 样品测试:将样品放入样品池中,进行红外光谱扫描。
扫描范围为4000-400cm-1,分辨率设置为2cm-1。
4. 数据处理:将得到的红外光谱数据导入数据处理软件,进行基线校正、平滑处理等操作。
5. 定性分析:将处理后的红外光谱与标准样品光谱进行比对,结合化学知识,对样品进行定性鉴定。
五、实验结果与分析1. 样品A:经过红外光谱分析,样品A的特征峰与标准样品光谱一致,鉴定为化合物A。
2. 样品B:样品B的红外光谱特征峰与标准样品光谱存在差异,但经过化学知识分析,推断样品B为化合物B。
3. 样品C:样品C的红外光谱特征峰与标准样品光谱一致,鉴定为化合物C。
六、实验讨论与心得1. 实验过程中,样品池的清洁度对实验结果有较大影响。
实验前需确保样品池干净、干燥。
2. 在数据处理过程中,基线校正和平滑处理是提高光谱质量的重要步骤。
3. 红外光谱分析具有较好的准确性和可靠性,但在进行定性鉴定时,还需结合化学知识进行分析。
4. 实验过程中,注意红外光谱仪的操作安全,避免仪器损坏。
5. 本实验加深了对红外光谱原理和操作方法的理解,提高了样品分析能力。
红外吸收光谱实验报告实验报告:红外吸收光谱实验一、实验目的:1.学习红外光谱分析的基本原理和方法;2.掌握红外光谱实验仪器的操作;3.了解不同化合物的红外光谱特征,分析其结构和功能团。
二、实验原理:红外光谱是通过测定样品对红外辐射的吸收来获取化合物结构信息的技术。
在红外区域的电磁辐射可以被化合物中的化学键吸收,产生共振激发。
吸收的位置和强度与分子的结构和存在的官能团有关。
常见的红外光谱吸收峰常用来鉴定具有特定官能团的化合物。
三、实验仪器与试剂:1.红外光谱仪;2.样品;3.氯仿和必需品。
四、实验操作:2.准备样品盘:将样品加入KBr或NaCl颗粒中,并用手压成均匀的透明片。
4.打开红外光谱仪,选择目标化合物的工作模式。
5.选择一个空白片,将其放入光谱仪并进行基础校准。
6.选择样品,将其放入仪器,等待红外光谱仪的分析结果。
7.分析结果后,将样品从仪器中取出,并清洁样品盘以准备下一个样品的测试。
8.将测试得到的红外吸收光谱数据与已知数据库中的数据进行对照,确定化合物的结构和官能团。
五、实验结果与讨论:将测试得到的红外吸收光谱数据与已知数据库中的数据进行对照,可以准确地确定化合物的结构和官能团。
通过观察吸收峰的位置和形状,可以推断出化合物中存在的官能团。
以酰胺试剂为例,其红外光谱图中会有一个宽弱的吸收峰,该吸收峰位于3300-3400cm-1的范围内,这是由于酰胺中的氨基振动引起的。
另外,酯类化合物一般在1750cm-1的位置会有一个强吸收峰,此吸收峰是由于羰基振动产生的。
通过这些特征峰可以判断化合物中的官能团类型和存在的基团。
六、实验结论:通过红外光谱实验,我们可以通过化合物吸收红外辐射的特征谱图,推断化合物结构和官能团类型。
通过与已知数据库中的对照,可以确定化合物的结构和功能团。
红外光谱是一种非常有用的分析方法,可以用于识别和鉴定未知化合物的结构。
红外吸收光谱实验报告红外吸收光谱实验报告引言:红外吸收光谱是一种重要的分析技术,广泛应用于有机化学、材料科学、环境监测等领域。
本实验旨在通过红外吸收光谱仪,对苯酚、苯甲酸和苯酚甲醛三种有机化合物进行光谱分析,探究它们的结构和性质。
实验方法:首先,我们准备了苯酚、苯甲酸和苯酚甲醛三种有机化合物的样品。
然后,将样品制成固态片,放置在红外吸收光谱仪的样品槽中。
接下来,选择适当的波数范围,进行红外光谱扫描,记录吸收峰的位置和强度。
实验结果与分析:在红外吸收光谱图中,我们观察到苯酚、苯甲酸和苯酚甲醛三种有机化合物的吸收峰分布。
苯酚的红外光谱图中,出现了一个宽而强烈的吸收峰,位于3500~3200 cm^-1的区域,这是由于苯酚中的羟基(-OH)所引起的。
苯甲酸的红外光谱图中,出现了一个锐利的吸收峰,位于1700~1600 cm^-1的区域,这是由于苯甲酸中的羧基(-COOH)所引起的。
苯酚甲醛的红外光谱图中,出现了多个吸收峰,分别位于1700~1600 cm^-1和3000~2800 cm^-1的区域,这是由于苯酚甲醛中的羧基和醛基(-CHO)所引起的。
通过对红外吸收光谱图的分析,我们可以得出以下结论:1. 苯酚中的羟基(-OH)使其在红外光谱中出现宽而强烈的吸收峰;2. 苯甲酸中的羧基(-COOH)使其在红外光谱中出现锐利的吸收峰;3. 苯酚甲醛中的羧基和醛基(-CHO)使其在红外光谱中出现多个吸收峰。
结论:通过红外吸收光谱分析,我们成功确定了苯酚、苯甲酸和苯酚甲醛三种有机化合物的结构和性质。
红外吸收光谱是一种非常有效的分析工具,可以帮助我们了解化合物的官能团和结构。
在今后的研究和应用中,红外吸收光谱将继续发挥重要作用。
实验心得:通过本次实验,我对红外吸收光谱的原理和应用有了更深入的了解。
红外吸收光谱可以快速、准确地分析有机化合物的结构,对于化学研究和工业生产具有重要意义。
在实验过程中,我也学会了操作红外吸收光谱仪,掌握了样品制备和光谱扫描的技巧。
一、实验目的本次实验旨在通过红外吸收光谱法对样品进行定性分析,了解红外光谱的基本原理和操作方法,掌握样品制备、仪器操作、数据记录与分析等基本技能。
同时,通过分析红外光谱图,对样品的化学结构进行初步判断。
二、实验原理红外吸收光谱法是利用物质对不同波长的红外辐射吸收程度不同而对物质进行分析的方法。
当一定频率(能量)的红外光照射分子时,如果分子中某个基团的振动频率和外界红外辐射频率一致时,光的能量通过分子偶极矩的变化而传递给分子,这个基团就吸收一定频率的红外光,产生振动跃迁。
将分子吸收红外光的情况用仪器记录就得到该试样的红外吸收光谱图,利用光谱图中吸收峰的波长、强度和形状来判断分子中的基团,对分子进行结构分析。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:- 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)- 样品研磨仪- 红外光谱附件- KBr压片机- 干燥器2. 试剂:- 样品(有机物)- KBr(光谱纯)- 无水乙醇- 干燥剂(硅胶)四、实验步骤1. 样品制备:- 将样品研磨成粉末状,过筛,取适量粉末置于干燥器中干燥。
- 称取适量干燥的样品粉末,与KBr粉末按一定比例混合,搅拌均匀。
- 将混合物放入KBr压片机中,压成薄片。
2. 仪器操作:- 打开傅里叶变换红外光谱仪,预热仪器。
- 设置扫描参数:波数范围4000-500cm-1,分辨率4cm-1,扫描次数32次。
- 将压片放入样品室,进行扫描。
3. 数据记录与分析:- 将扫描得到的红外光谱图导入数据处理软件,进行基线校正、平滑处理等操作。
- 根据红外光谱图中的吸收峰,对照标准谱图,分析样品的化学结构。
五、实验结果与分析1. 样品A:- 红外光谱图显示,在3425cm-1处有宽而强的吸收峰,属于-OH伸缩振动;在2920cm-1和2850cm-1处有中等强度的吸收峰,属于C-H伸缩振动;在1720cm-1处有强吸收峰,属于C=O伸缩振动;在1230cm-1处有中等强度的吸收峰,属于C-O伸缩振动。
实验三、红外吸收光谱实验报告姓名:张瑞芳班级:化院413班培养单位:上海高等研究院学号:2013E8003561147指导教师:李向军实验日期:2103年12月18日第2组一、实验目的1、掌握红外光谱分析法的基本原理。
2、掌握智能傅立叶红外光谱仪的操作方法。
3、掌握用KBr 压片法制备固体样品进行红外光谱测定的技术和方法。
4、了解基本且常用的KBr 压片制样技术在红外光谱测定中的应用。
5、 通过谱图解析及标准谱图的检索,了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程。
二、实验原理红外光谱法又称“红外分光光度分析法”。
简称“IR ”,是分子吸收光谱的一种。
它利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及对各种吸收红外光的化合物的定性和定量分析的一法。
被测物质的分子在红外线照射下,只吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光谱。
对红外光谱进行剖析,可对物质进行定性分析。
化合物分子中存在着许多原子团,各原子团被激发后,都会产生特征振动,其振动频率也必然反映在红外吸收光谱上。
据此可鉴定化合物中各种原子团,也可进行定量分析。
(1)红外光谱产生条件1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量:即)λhc/(λ)νh(νΔE ΔE ΔE 转动振动转动振动转动振动分子+=+=+=2)辐射与物之间有相互耦合作用,产生偶极矩的变化。
(没有偶极矩变化的振动跃迁,无红外活性,没有偶极矩变化、但是有极化度变化的振动跃迁,有拉曼活性。
)(2)应用范围红外光谱对样品的适用性相当广泛,固态、液态或气态样品都能用该方法进行分析,无机、有机、高分子化合物也都可检测。
1)红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键,也可以作为表征和鉴别化学物种的方法。
2)红外光谱具有高度特征性,可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定。
3)利用化学键的特征波数来鉴别化合物的类型,并可用于定量测定。
4)红外吸收峰的位置与强度反映了分子结构上的特点,可以用来鉴别未知物的结构组成或确定其化学基团;而吸收谱带的吸收强度与化学基团的含量有关,可用于进行定量分析和纯度鉴定。
苯甲酸红外吸收光谱的测绘实验报告实验报告:苯甲酸红外吸收光谱的测绘
实验目的:
通过红外光谱仪测定苯甲酸的红外吸收光谱,掌握红外光谱的原理和方法,加深对物质结构和化学反应的了解,培养实验操作能力和数据处理技能。
实验原理:
红外光谱是指物质在中红外区域(4000~400 cm-1)吸收较强的电磁辐射现象。
原因是物质的分子有特征的振动和转动,根据物质分子的结构和化学键的种类、数目、位置等,可以决定物质的红外吸收光谱图。
实验步骤:
1. 预备试样:取少量苯甲酸放在倒吸玻管中,加入几滴碳酸钠溶液,振荡后置于干燥器中除去水分,再在有氧气气流中通置,直至试样无明显变化。
2. 红外光谱测量:将准备好的试样涂覆在透明窗口上,然后将窗口置于红外光谱仪中进行扫描测量,得到红外光谱图样。
实验结果与分析:
在实验中,我们通过测量苯甲酸的红外吸收光谱,可以看到光谱图的两个大峰分别位于1655 cm-1和1285 cm-1处。
其中,1655 cm-1处的吸收峰是苯甲酸中羧基的C=O伸缩振动峰,1285 cm-1处的峰是苯环的C-H弯曲振动峰。
从光谱图可以看到,这些谷间的距离和强度可以区分出相邻的分子结构,可以给出很有价值的结构信息和反应过程的研究信息。
结论:
通过测量苯甲酸的红外吸收光谱,我们可以得到各特征谱带信息,从而判断其分子结构的不饱和度和含氧官能团等。
此外,基于对红外吸收峰的定量分析,可以对不同的物质起到对比鉴别的作用,有助于深入研究不同化合物在反应过程中的情况,对实验数据的处理提出更高的要求,有利于提高实验能力。
一、实验目的1. 了解傅里叶变换红外光谱仪的基本构造及工作原理。
2. 掌握红外光谱分析的基础实验技术。
3. 学会用傅里叶变换红外光谱仪进行样品测试。
4. 掌握几种常用的红外光谱解析方法。
二、实验原理红外光谱是一种利用物质对红外光的吸收特性来进行定性、定量分析的方法。
当物质分子受到红外光的照射时,分子内部的运动和振动会发生变化,从而产生吸收光谱。
根据吸收光谱的特征,可以鉴定物质的化学结构和组成。
傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)是一种常用的红外光谱分析仪器,它利用傅里叶变换技术将红外光信号转换成光谱信号,提高了光谱分析的灵敏度和分辨率。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:傅里叶变换红外光谱仪、样品制备器、样品池、干燥器等。
2. 试剂:苯甲酸、碳酸钙、聚乙烯醇、丙三醇、乙醇等。
四、实验步骤1. 样品制备:将待测物质与干燥的溴化钾粉末按一定比例混合,压制成透明薄片,放入样品池中。
2. 仪器调试:打开傅里叶变换红外光谱仪,进行系统预热和仪器调试,确保仪器处于正常工作状态。
3. 样品测试:将制备好的样品放入样品池,调整波长范围为4000~400cm-1,进行红外光谱扫描。
4. 数据处理:将扫描得到的光谱数据导入计算机,进行基线校正、平滑处理等,得到红外光谱图。
5. 红外光谱解析:根据红外光谱图,分析样品的官能团和化学结构,确定物质的组成。
五、实验结果与分析1. 苯甲酸的红外光谱分析:苯甲酸的红外光谱图显示,在1640cm-1和1710cm-1处有明显的吸收峰,分别对应于羰基的伸缩振动和羧基的伸缩振动。
在2920cm-1和2850cm-1处有吸收峰,对应于甲基和亚甲基的伸缩振动。
根据这些特征峰,可以确定样品为苯甲酸。
2. 碳酸钙的红外光谱分析:碳酸钙的红外光谱图显示,在870cm-1和1430cm-1处有明显的吸收峰,分别对应于碳酸根离子的对称伸缩振动和不对称伸缩振动。
在515cm-1处有吸收峰,对应于碳酸根离子的振动。
红外光谱实验报告一、实验目的本实验旨在通过对样品的红外光谱进行分析,研究它的分子结构以及元素键合方式。
二、实验仪器和材料本实验使用验红外光谱仪、KBr压片机和样品。
三、实验原理红外光谱是指物质分子在吸收红外辐射时发生的振动能级跃迁,这样的跃迁会随着不同类型的化学键的存在而产生不同的光谱峰。
通过测量样品在一定波数范围内的红外吸收谱图,我们就能够了解分子中的键合状态及它的结构信息。
四、实验步骤1. 准备样品取少量待测样品,与KBr混合并塞入压片机进行压片。
2. 进行测量将取出的样品压片放入红外光谱仪中,进行红外测量并记录谱图。
3. 解读谱图根据谱图的峰位信息以及平移等规律,解读样品的分子结构信息。
五、实验结果及分析本次实验我们选取了苯甲酸甲酯为样品进行红外谱图测量。
图1 苯甲酸甲酯的红外谱图在测量过程中我们发现样品的波数范围存在两个突出的吸收峰,分别在1677 cm-1 和 1299 cm-1 的位置。
解读这个图形,我们可以重点关注这两个峰位。
首先,位于1677 cm-1 的吸收峰主要由C=O伸缩振动引起;其次,位于1299 cm-1 的吸收峰主要是由C-O伸缩振动引起。
这两个峰位都展示了苯甲酸甲酯的特有结构与化学键合特点,指导我们在分子模型的构建中选择最优解。
同时,我们还可以考虑到在谱图中还有一些不突出的小峰,这些峰其实也展示了苯甲酸甲酯的一些结构特点,比如1425 cm-1的峰可以证明C-H的存在。
结合这些峰位信息,我们可以在结构测量中更加地精准。
六、实验结论通过对苯甲酸甲酯的红外谱图分析,我们得出了该分子的结构特点,证实了样品中存在C=O伸缩振动,C-O伸缩振动以及C-H的存在等特征。
这亦为我们之后的研究正確提供了有力支撑。
实验 红外光谱实验计划学时:4学时 时间:一、实验目的:1、学习KBr 压片的制样方法。
2、学习红外光谱仪的操作技术。
二、实验原理由于分子吸收了红外线的能量,导致分子内振动能级的跃迁,从而产生相应的吸收信号——红外光谱(简记IR )。
通过红外光谱可以判定各种有机化合物的官能团;如果结合对照标准红外光谱还可用以鉴定有机化合物的结构。
红外吸收光谱分析方法主要是依据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息进行测定。
(1) 双原子分子的红外吸收频率 分子振动可以近似地看作是分子中原子心平衡点为中心,以很小的振幅做周期性的振动。
这种振动的模型可以用经典的方法来模拟。
如图1所示,m1和m2分别代表两个小球的质量,即两个原子的质量,弹簧的长度就是化学键的长度。
这个体系的振动频率取决于弹簧的强度,即化学键的强度和小球的质量。
其振动是两个小球的键轴方向发生的。
图1 双原子分子的振动模型用经典力学的方法可以得到如下的计算公式:μπνk 21=或 μπνk c 21= 可简化为: μνk 1304≈式中,ν是频率,Hz ;ν是波数,cm -1;k 是化学键的力常数,g/s 2;c 是光速(3×1010cm/s);μ是原子的折合质量(μ=m1m2/(m1+m2)。
一般来说,单键的k=4×105~6×105 g/s 2;双键的k=8×105~12×105 g/s 2;叁键的k=12×105~20×105 g/s 2。
(2) 多原子分子的吸收频率 双原子分子振动只能发生在联接两个原子的直线上,并且只有一种振动方式,而多原子分子振动则有多种振动方式。
假设由n 个原子组成,每一个原子在空间都 有3个自由度,则分子有3n 个自由度。
非线性分子的转动有3个自由度,线性分子则只有2个转动自由度,因此非线性分子有3n-6种基本振动,而线性分子有3n-5种基本振动。
红外吸收光谱实验报告
一、实验目的
本实验旨在利用红外吸收光谱仪测量物质的红外吸收光谱,以确定物质的结构。
二、实验原理
红外吸收光谱是指物质在红外光下吸收的能量,可用来表征物质的结构。
它的原理是:物质的结构中含有的分子键振动,当它们接受到一定波长的红外光时,它们会被激发,从而吸收波长对应的能量,而不同的分子结构会吸收不同波长的红外光,从而形成不同的红外吸收光谱图。
三、实验仪器
1. 红外吸收光谱仪:用于测量物质的红外吸收光谱。
2. 红外光源:用于照射物质,以获得红外吸收光谱。
3. 样品:用于测量红外吸收光谱。
四、实验步骤
1. 根据实验要求,准备好所需的样品。
2. 将样品放入红外吸收光谱仪,并调节仪器参数,如测量波长、测量时间等。
3. 将红外光源照射样品,记录样品红外吸收光谱数据。
4. 将测量得到的红外吸收光谱数据绘制成图形,以反映物质的结构。
五、实验结果
通过实验,我们得到了物质的红外吸收光谱图(见附图),可以看出,该物质的结构主要由C-H键构成。
六、实验结论
通过本次实验,我们可以利用红外吸收光谱仪测量物质的红外吸收光谱,以确定物质的结构。
红外吸收光谱实验
仪器分析实验
实验名称:红外光谱分析(IR)实验
学院:化学工程学院
专业:
班级:
姓名:
学号:序号:
指导教师:
日期:
一、实验目的
1、掌握溴化钾压片法制备固体样品的方法;
2、学习并掌握美国尼高立IR-6700型红外光谱仪的使用方法;
3、初步学会对红外吸收光谱图的解析。
二、实验原理
红外光是一种波长介于可见光区和微波区之间的电磁波谱。
波长在0.75~
1000μm。
通常又把这个波段分成三个区域,即近红外区:波长在0.75~2.5μm(波数在13300~4000cm-1),又称泛频区;中红外区:波长在2.5~50μm(波数在
4000~200cm-1),又称振动区;远红外区:波长在50~1000μm(波数在200~
10cm-1),又称转动区。
其中中红外区是研究、应用最多的区域。
红外区的光谱除用波长λ表征外,更常用波数σ表征。
波数是波长的倒数,
表示单位厘米波长内所含波的数目。
其关系式为:
104
(cm)(cm)1
作为红外光谱的特点,首先是应用面广,提供信息多且具有特征性,故把
红外光谱通称为“分子指纹”。
它最广泛的应用还在于对物质的化学组成进行分析。
用红外光谱法可以根据光谱中吸收峰的位置和形状来推断未知物的结构,依照特征吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含量。
其次,它不受样品相态的限制,无论是固态、液态以及气态都能直接测定,甚至对一些表面涂层和不溶、不熔融的弹性体(如橡胶)也可直接获得其光谱。
它也不受熔点、沸点和蒸气压的限制,样品用量少且可回收,是属于非破坏分析。
而作为红外光谱的测定工具-红外光谱仪,与其他近代分析仪器(如核磁共振波谱仪、质谱仪等)比较,构造简单,操作方便,价格便宜,最常用于工业及实验研究领域,如医药鉴别,人造皮革中异氰酸酯基确定等等。
因此,它已成为现代结构化学、分析化学最常用和不可缺少的工具。
根据红外光谱与分子结构的关系,谱图中每一个特征吸收谱带都对应于某化
合物的质点或基团振动的形式。
因此,特征吸收谱带的数目、位置、形状及强度取决于分子中各基团(化学键)的振动形式和所处的化学环境。
只要掌握了各种基团的振动频率(基团频率)及其位移规律,即可利用基团振动频率与分子结构的关系,来确定吸收谱带的归属,确定分子中所含的基团或键,并进而由其特征振动频率的位移、谱带强度和形状的改变,来推定分子结构。
红外光谱仪可分为色散型和干涉型。
色散型红外光谱仪又有棱镜分光型和光
栅分光型,干涉型为傅立叶变换红外光谱仪(FTIR),最主要的区别是FTIR没有色散元件。
本实验所演示的是傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)。
所得的红外谱图的横坐标是波数(或波长),纵坐标是吸光度。
三、仪器和试剂
1、仪器:美国尼高立IR-6700
2、试剂:溴化钾,聚乙烯,苯甲酸
3、傅立叶红外光谱仪(FTIR)的构造及工作原理
光源干涉仪样品室检测器计算机
图1 FTIR工作原理框图
四、实验步骤
1、打开红外光谱仪并稳定大概5分钟,同时进入对应的计算机工作站。
2、波数检验:将聚乙烯薄膜插入红外光谱仪的样品池处,从4000-650cm-1进行
波数扫描,得到吸收光谱。
然后将所得的谱图与计算机上的标准谱图进行匹配,分析得到最吻合的图谱,即可判断物质结构。
3、测绘苯甲酸的红外吸收光谱——溴化钾压片法
取1-2mg苯甲酸,加入在红外灯下烘干的100-200mg溴化钾粉末,在玛瑙研钵中充分磨细(颗粒约2μm),使之混合均匀。
取出约80mg混合物均匀铺洒在干净的压模内,于压片机上制成直径透明薄片。
将此片装于固体样品架上,样品架插入红外光谱仪的样品池处,从4000-400cm-1进行波数扫描,得到吸收光谱。
然后将所得的谱图与计算机上的标准谱图进行匹配。
4、结束实验,关闭工作站和红外光谱仪。
五、注意事项
1、实验室环境应该保持干燥;
2、确保样品与药品的纯度与干燥度;
3、在制备样品的时候要迅速以防止其吸收过多的水分,影响实验结果;
4、试样放入仪器的时候动作要迅速,避免当中的空气流动,影响实验的准确性。
5、溴化钾压片的过程中,粉末要在研钵中充分磨细,且于压片机上制得的透明
薄片厚度要适当。
六、实验结果与讨论
图聚乙烯,峰的归属
聚乙烯的红外光谱图
聚乙烯红外吸收光谱图上主要吸收峰的归属如下:
谱带位置/cm1
2850
1460
719 吸收基团的振动形式C H(—C—(CH2)n—C—n≤3)C H(面内)(面外)
苯甲酸的红外光谱图
苯甲酸红外光谱图主要吸收峰的归属如下:
谱带位置/cm 1 吸收基团的振动形式
1690
1430
1290
934
706
1、由图谱发现,由于分子间氢键的存在,不同分子之间发生了缔合,使振动频
率减少导致吸收峰低移,谱带变宽。
2、与所查图谱相比,绘制的红外光谱图吸光度较弱,是因为CO2 浓度高,样品
受潮湿影响,压片薄膜的薄厚程度产生的影响。
3、对特征峰及其特征频率要有一定的识记,例如羰基(C=O)的伸缩振动吸收
峰在各种化合物中总是出现在1880~1660cm-1之间。
再如,当化合物中有C≡C
键时,其吸收峰总是出现在2500~2000cm-1之间。
而羟基(O-H)在3650-3200 cm-1之间,胺、酰胺(N-H)在3300 cm-1附近有尖锐特征峰等等。
4、思考题解答
1) 为什么要选用KBr作为来承载样品的介质?
KBr为一种无色晶体,相对NaCl来讲具有很好的延展性。
而且KBr对红外
光吸收很小,因此可以测绘全波段光谱图。
C = O C = C C H(面内)O H(面外)C H(面外)
2) 红外光谱法对试样有什么要求?
(a)试样应为“纯物质”(98%),通常在分析前,样品需要纯化,可以通过分
馏、萃取、重结晶等分离和精制的方法;
(b)试样不含有水(水可产生红外吸收且侵蚀吸收室的盐窗;
(c)试样浓度或厚度应适当,使光谱图中的大多数吸收峰投射在合适范围内。
3) 红外光谱法制样有哪些方法?
固体试样最常用的是压片法,此外还有石蜡糊法和薄膜法;液体试样一般采
用液体池法和液膜法。
4、傅立叶变换红外光谱仪的特点:扫描速度快;具有很高的分辨率;灵敏度高;
波数准确度高;光学部件简单;多通路等。