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第13章+红外吸收光谱法2

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红外吸收光谱法IR2

红外吸收光谱法IR2
*
IR
*红外光是一种电磁波，其波长
在0.78-1000μ m，介于可见光 和微波之间。
-1 数ν ，其单位是cm 。
*在红外光谱中，常用单位是波
*
*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。
饱和-C-H（3000-2800）
三键及累积双键区2500-1900cm-1
C≡C ，C≡N， C=C=C， C=C=O等 2240-2260 （非共轭） 2220-2230 （共轭） 分子中有N、H、C峰强且 锐； 有O则弱，离基团越近则 越弱。
C≡N
RC≡CR’
RC≡CH
2169-2260
RC=CR’则无红外吸收
C=C
指纹区1300-600cm-1
单、双键伸缩振动 （不含氢）
1300-900
C-O（1300-1000） C-（N、F、P），P-O， Si-O
面内弯曲振动
900-650
用于顺反结构，取代类型 的确定
*
*目前有两类红外光谱仪： 色散型 干涉型（傅里叶变换红
外光谱仪）
*
光 源
*
吸
收 池
例题：由元素分析某化合物的分子式为 C4H6O2,测得红外光谱如下图,试推测其结构
100
3095 T%
50 977
1762 4000 3000 2000 1649 l/cm 1372 1217
877
0
1138
1000
1500
*解:
特征区:
由分子式计算不饱和度Ω =1+4-6/2=2

红外吸收光谱分析法

红外吸收光谱分析法

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。

红外光谱_2

红外光谱_2

大
振动能 小
能级差 (eV) 1－20
0.05-1
吸收的辐射能 光谱
可见光和紫外 电子光 谱
11 中红外区
振动光
三、红外吸收产生的原理
辐射 分子振动能级跃迁 红外光谱 官能团 分子结构 分子的振动所需的能量远大于分子的转动所需的 能量，因此对应的红外吸收频率也有差异：
远红外区：波长长，能量低，对应分子的转动吸收
一个整体,其运动状态可分为平动、 f总＝f振+f平+f转＝3N
转动、振动三类。分子总自由度应
该等于平动、转动和振动自由度的 f振＝3N －f平－f转
总和，即:
26
三、红外吸收产生的原理
每一种振动形式都会产生一个基频峰，即一个 多原子分子所产生的基频峰的数目应该等于分子所 具有的振动形式的数目。无论是线形分子还是非线 形分子其平动的自由度都等于3。
2
dx 则 m d t2 = - kx（1）
c c
1k
v = 2π m
（3）
x = A cos (2π v t + Ф) （2） 1k
用波数表示 = 2πc m
（波数）与K成 正比； 与原子质量成反比
对双原子分子来说，约合质量
m1 m2 μ=
代替m： =
m1+m2
1 2πc
k μ
发生振动能级跃迁需要的能量的大小取决于键两端原
样品吸收红外辐射的主要原因是： 分子中的化学键
因此, IR可用于鉴别化合物中的化学键类型，可 对分子结构进行推测。既适用于结晶质物质，也 适用于非晶质物质。 应用：有机化合物的结构解析 定性：基团的特征吸收频率 定理：特征峰的强度
6
二、红外光区的划分

红外光谱法

红外光谱法
进入90年代，近红外光谱在工业领域中的应用全面展开，有关近红外光谱的 研究及应用文献几乎呈指数增长，成为发展最快、最引人注目的一门独立的 分析技术。
由于近红外光在常规光纤中具有良好的传输特性，使近红外光谱在在线分析 领域也得到了很好的应用，并取得良好的社会效益和经济效益，从此近红外 光谱技术进入一个快速发展的新时期。
3、红外光谱产生的条件 (1) 辐射能应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量；
ΔE 分子
ΔE振动 ΔE转动
h(Δν振动 Δν转动 )
hc / ( λ振动 λ转动 )
(2) 辐射与物质间有相互偶合作用，产生偶极距的变化 没有偶极矩变化的振动跃迁，无红外活性 如：单原子分子、同核分子：He、Ne、N2、O2、Cl2、H2 等。
近红外光
中红外光
0.75~2.5
2.5~50
13333~4000 4000~200 分子振动
远红外光 50~1000 200~10 分子转动
近红外光谱区： v低能电子能级跃迁 v 含 氢 原 子 团 ： -OH 、 NH、-CH伸缩振动的倍 频吸收峰
v稀土及过渡金属离子 配位化学的研究对象
v适用于水、醇、高分 子化合物、含氢原子团 化合物的定量分析
不对称 υas(CH3) 2960㎝-1
变形振动 甲基
对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
集美大学食品与生物工程学院, zhyhuang@
z
2．基本振动的理论数
对于由N个原子组成的分子： 3N=平动自由度+转动自由度+振动自由度
x y
振动自由度= 3N-平动自由度-转动自由度
集美大学食品与生物工程学院, zhyhuang@

红外光谱分析 红外吸收光谱法

红外光谱分析 红外吸收光谱法
和键力常数之间的关系：
υ=
1
2
（1）
1
105 N
= 2c = 2c
Cm-1 (2)
K为键力常数，其含义是两个原子由平衡位置伸长0.1nm(lA0) 后的回复力，单位是 dyn/cm。
μ’ 为折合质量。 μ’=m1m2/（m1+m2） (m为原子质量)
原子质量用相对原子量代替:
m1=M1/N, m2=M2/N 。
举例：
例：由元素分析某化合物的分子式为 C其4H结6构O2。，测得红外光谱如图，试推测
解： 由分子式计算不饱和度U = 4－6/2＋1= 2
特征区：3 070cm-1有弱的不饱和C—H伸缩振动吸收， 与1 650cm-1的vc=c 谱带对应表明有烯键存在，谱带较 弱，是被极化了的烯键。
1 76பைடு நூலகம்cm-1强吸收谱带表明有羰基存在，结合最强吸收 谱带1 230cm-1和1 140cm-1的C-O-C吸收应为酯基。
跃迁的几率与振动方式有关: 基频(V0→V1)跃迁几率大，所以吸收较强； 倍频(V0→V2)虽然偶极矩变化大，但跃率几率很低， 使峰强反而很弱。
3、振动的量子化处理
根据量子力学，其分子的振动能 E＝(υ+1/2)h v振
在光谱学中，体系从能量E变到能量E1＇，要遵循 一定的规则，即选择定则，谐振子振动能级的选择定则 △υ＝±1。由选择定则可知，振动能级跃迁只能发生在 相邻的能级间 。
2.基本概念
a..偶极矩：当化学键两端的电子电负性不同时，电中性的 分子便产生负电中心的分离，成为极性分子，极性大小用 偶极矩μ衡量，μ＝r×q，即正、负电荷中心间的距离r和 电荷中心所带电量q的乘积。
b.基频：常温下分子处于最低振动能级，此时叫基态，V=0。 从基态V0跃迁到第一激发态V=1，V0V1产生的吸收带

红外光谱分析法

红外光谱分析法

中红外区研究应用最广，是主要的研究对象
中红外光区吸收带（ 基本振动区， 中红外光区吸收带（2.5 ~ 25µm ）:基本振动区， 基本振动区 绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带， 绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带， 由于基频振动是红外光谱中吸收最强的振动， 由于基频振动是红外光谱中吸收最强的振动，所 以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分析。 以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分析。 远红外光区吸收带 （25 ~ 1000µm ）：转动区， 转动区， 分子转动和晶格振动产生的。 分子转动和晶格振动产生的。 近红外区吸收带（ ）：泛频区 泛频区， 近红外区吸收带（ 0.78~ 2.5µm ）：泛频区， O－H，N－H及C－H的倍频吸收 － ， － 及 － 的倍频吸收
6、空间效应 、 包括环状化合物的张力效应和位阻效应 ——张力效应： 张力效应： 张力效应
与环直接联结的双键的伸缩振动频率， 与环直接联结的双键的伸缩振动频率，环越小张力 越大，其频率越高。 越大，其频率越高。 环内双键，张力越大，伸缩振动频率越低。 环内双键，张力越大，伸缩振动频率越低。
——空间位阻效应 空间位阻效应
4.影响峰数减少的原因 4.影响峰数减少的原因
实际上， 实际上，绝大多数化合物在红外光谱图上出现 的峰数远小于理论上计算的振动数， 的峰数远小于理论上计算的振动数，这是由如下原 因引起的： 因引起的： （1）没有偶极矩变化的振动，不产生红外吸收； 没有偶极矩变化的振动，不产生红外吸收； （2）相同频率的振动吸收重叠，即简并； 相同频率的振动吸收重叠，即简并； （3）仪器不能区别频率十分接近的振动，或吸收带 仪器不能区别频率十分接近的振动， 很弱，仪器无法检测； 很弱，仪器无法检测； （4）有些吸收带落在仪器检测范围之外。 有些吸收带落在仪器检测范围之外。

PPT红外吸收光谱法PPT


2）变形振动：键长不变，键角变化旳 振动称为变形振动，又称变角振动。 a：面内变形振动 b：面外变形振动
图6~3
图：6~4亚甲基旳多种振动形式
2.分子振动旳自由度
N个原子构成份子。
有3N个独立运动＝平动数＋振动数＋转动数
N个原子中每个原子都能向X，Y，Z三
个坐标方向独立运动。
Z
即N个原子有3N个独立运动。
（振动能级差）
光子能量为：
E＝hvL＝ △E振 vL＝ △u • ν
1.产生红外吸收旳第一种条件
只有当红外辐射频率等于振动量子数
旳差值与分子振动频率旳乘积时，分子 才干吸收红外辐射，产生红外吸收光谱。
即 νL ＝ △υ × v
红外辐射频率
振动量数差值 分子振动频率
(1)基频峰 υ0＝0 υ ＝1 △υ=1
(HCl基频峰旳峰位为2886cm-1，HCl分子 旳振动频率为2886cm-1）
（2）倍频峰：
在红外吸收光谱上除基频峰外，还 有振动能级由基态（υ =0），跃迁至第 二振动激发态（υ＝2），第三振动激发 态（ υ＝3）…..等等，所产生旳吸收峰。 这些吸收峰称为倍频峰。
二倍频峰：
υ0→2 νL=△u·v＝(2－0) ·v ＝2 v 三倍频峰:
中强峰（m） 10 L·mol-1·cm-1 ＜ε＜20 L·mol-1·cm-1
弱峰 1 L·mol-1·cm-1 ＜ ε＜10 L·mol-1·cm-1
影响原因 1.迁跃几率，基频峰最大 2.偶极矩旳变化 ε∝△μ2
极性分子△μ→大,ε→大,吸收峰强度越大 如： ＞c=o (vs) ＞c=c＜(ω)
所产生旳 吸收峰。 即 分子吸收红外辐射后，由基态振动能
级（υ＝0 ）跃迁至第一振动激发态

红外光谱的吸收

红外光谱的吸收第六章红外吸收光谱法基本要点:1. 红外光谱分析基本原理；2. 红外光谱与有机化合物结构;3. 各类化合物的特征基团频率;4. 红外光谱的应用；5. 红外光谱仪.学时安排：3学时第一节分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到分子的振动-转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱。

红外吸收光谱也是一种分子吸收光谱。

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曲线，就得到红外光谱。

一、红外光区的划分红外光谱在可见光区和微波光区之间，波长范围约为0.75〜1 000叩，根据仪器技术和应用不同，习惯上又将红外光区分为三个区：近红外光区(0.7 5 ~ 2. 5卩m )，中红外光区(2. 5 ~ 25 u m )，远红外光区(25 ~ 10 00卩m )。

近红外光区(0.75 ~ 2.5u m )近红外光区的吸收带主要是由低能电子跃迁、含氢原子团 (如O —H、N —H、C —H )伸缩振动的倍频吸收等产生的。

该区的光谱可用来研究稀土和其它过渡金属离子的化合物，并适用于水、醇、某些高分子化合物以及含氢原子团化合物的定量分析。

中红外光区(2.5 ~ 25u m )绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出现在该光区。

由于基频振动是红外光谱中吸收最强的振动，所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分析。

同时，由于中红外光谱仪最为成熟、简单，而且目前已积累了该区大量的数据资料，因此它是应用极为广泛的光谱区。

通常，中红外光谱法又简称为红外光谱法。

远红外光区 (25 ~ 10 00 u m )该区的吸收带主要是由气体分子中的纯转动跃迁、振动-转动跃迁、液体和固体中重原子的伸缩振动、某些变角振动、骨架振动以及晶体中的晶格振动所引起的。

红外吸收光谱法(IR)


• 3、红外吸收光谱与分子结构的关系 一、基团的特征峰与相关峰 1、特征峰与相关峰 特征峰——具有能代表某基团存在并有较高强 度的特征频率的吸收峰。可用以鉴定官能团。 相关峰——某基团的一组特征峰构成该基团的 相关峰。 2、红外光谱的分区 常见有机物基团在4000~670cm-1有特征基团频 率。红外光谱划分为6个区域：
有些因素使红外吸收峰增多 （1）倍频和组合频的出现 （2）振动耦合 （3）费米（Fermi）共振 振动耦合——当两个基团位置相邻，且振动频率相近，有一个 公用原子连接，相应的特征峰发生分裂形成两个峰。 费米共振——泛频峰与基频峰的耦合 影响吸收峰强弱的因素：分子在振动能级之间的跃迁概率和振 动过程中的偶极矩的变化。 A、分子由基态振动能级（0=0）向第一激发态（1=0）跃迁的 概率较大，因此基频峰较强，倍频峰较弱或很弱。 B、极性基团（O－H、C=O、N－H 等）振动时，偶极矩变化 较大，有较强的吸收峰； 非极性基团（C－C、C=C等）的吸收峰较弱；分子越对称， 吸收峰越弱。
偶极矩（） =分子所带电量（q）正负电荷中心距离（d） 非极性双原子分子（N2、O2、H2）： 分子完全对称（d=0），无红外吸收。 极性分子（ 0）： 由于分子中的振动使d的瞬时值不断变化，从而不 断变化，有一个固定的变化频率。当照射的红外光 的频率与分子的偶极矩的变化频率相匹配时，分子 的振动（红外活性振动）与红外光发生振动偶合而 增加振动能，振幅加大，即分子由振动基态跃迁到 激发态。——吸收红外光
• (2).傅里叶变换红外吸收光谱仪（FTIR）简介 原理：检测器得到一个干涉强度对光程差和红外光频率的函 数图，经过电子计算机进行复杂的傅立叶变换，得到普通的 吸光度或透光率随波数变化的红外光谱图。
（2）傅里叶变换红外光谱仪 （FTIR）

红外吸收光谱法原理

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。

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2．糊状法 选取与试样的折射率相近的液体分散介质与固体粉末混合 研磨制成糊膏，然后用液体池进行测定。减少了光散射现象。 研磨制成糊膏，然后用液体池进行测定。减少了光散射现象。 固体有机化合物的折射率一般在1.5~1.6。 固体有机化合物的折射率一般在1.5~1.6。 常用的液体分散介质： 常用的液体分散介质： 液体石蜡油(n =1.46)、六氯丁二烯(n =1.55)、 液体石蜡油(nd=1.46)、六氯丁二烯(nd=1.55)、氟化煤油 这些液体分散介质自身也有各自的吸收峰。 这些液体分散介质自身也有各自的吸收峰。 3．薄膜法(10~50μm) 薄膜法(10 (10~ 常用于高分子有机化合物的测定。 常用于高分子有机化合物的测定。 熔 融 法：对于熔点较低，而且热稳定性好的样品，可以 对于熔点较低，而且热稳定性好的样品， 采用此法。 采用此法。 溶液成膜法：将试样溶解于沸点较低的溶剂中，然后将溶液 溶液成膜法：将试样溶解于沸点较低的溶剂中， 分布在成膜介质（水银、玻璃、塑料、金属板) 分布在成膜介质（水银、玻璃、塑料、金属板) 上，让溶剂蒸发后形成试样膜。 让溶剂蒸发后形成试样膜。
构成 特点 涂黑金箔（接受面）连接金属（ 涂黑金箔（接受面）连接金属（热接 光 谱 响 应 宽 且 一 致 性 温差热电 热电偶 与导线（冷接端）形成温差。 灵敏度 点）与导线（冷接端）形成温差。 好、灵敏度高、受热噪 效应 影响大 音影响大 涂黑金箔（接受面） 稳定、 灵敏度、 涂黑金箔（接受面）作为惠斯顿电桥 稳定、中等灵敏度、较 测热辐射计 电桥平衡 的一臂，当接受面温度改变， 范围、 的一臂，当接受面温度改变，电阻改 宽线性范围、受热噪音 电桥输出信号。 影响大 变，电桥输出信号。 影响大 硫酸三甘酞（ 响应极快， 硫酸三甘酞（TGS）单晶片受热，温 响应极快，可进行高速 ）单晶片受热， 热释电检测 半 导 体 热 度上升， 其表面电荷减少， 即 TGS 扫描 （ 中红外区只需 度上升，其表面电荷减少， 扫描（ 器（TGS） 电效应 ） 释放了部分电荷， 。适于 释放了部分电荷，该电荷经放大并记 1s） 适于 FT-IR。 ） 。 。 录。 光电导； 灵敏度高、响应快、 碲镉汞检测 光电导； 混合物 Hg1-xCdxTe 对光的响应 灵敏度高、响应快、可 进行高速扫描。 ） 光伏效应 器（MCT） 光伏效应 进行高速扫描。
四、固体样品 1．压片法
光散射现象较严重
KCl、KBr在加压下呈现所谓冷胀现象并变为可塑物 KCl、KBr在加压下呈现所谓冷胀现象并变为可塑物，在中红 在加压下呈现所谓冷胀现象并变为可塑物， 外光区完全透明，因此常用作固体样品的稀释剂。 外光区完全透明，因此常用作固体样品的稀释剂。 稀释剂的比例：样品/稀释剂≈ 1/100 稀释剂的比例：样品/稀释剂≈ 稀释剂的要求：纯度高、粒度小于2.5µm、不含水分。 稀释剂的要求：纯度高、粒度小于2.5µm、不含水分。 油压机压力：5~10× 加压同时要抽去空气。 油压机压力：5~10×107Pa (5~10t/cm2)；加压同时要抽去空气。
§13.5 红外吸收光谱法的应用
红外吸收光谱法应用最多的是未知化合物的结构鉴定。 红外吸收光谱法应用最多的是未知化合物的结构鉴定。
一、红外吸收光谱图
1．红外吸收光谱图 红外吸收光谱图 H2O 中的假谱带： 中的假谱带： 2．红外吸收光谱图的分区 官能团区 4000~1300cm-1 cm-1 ~ T% 3400cm-1 1640cm-1 650cm-1 μm ~ T% 2350cm-1 CO2 667cm-1
二、气体样品 气体、蒸气压高的液体、固体或液体分解所产生的气体， 气体、蒸气压高的液体、固体或液体分解所产生的气体，都 可以用气体池测定。 可以用气体池测定。 对于含量较低的气体还可以 气泵 试样气体 采用多重反射气体池进行测定。 采用多重反射气体池进行测定。
窗片 窗片
Байду номын сангаас
三、液体样品
1．样品池的类型 2．液体样品的制备 (1) 液膜法 固定池：用于易挥发性液体的测定。 固定池：用于易挥发性液体的测定。 可拆池：用于高沸点、 可拆池：用于高沸点、粘稠型液体的测定 ~0.02mm ~0.01mm ~0.005mm ~0.03mm 液膜<0.015 液膜<0.015 mm 以下时， 以下时，可以借助 窗片的附着力， 窗片的附着力，使 其自然形成液膜。 其自然形成液膜。 固定池、可拆池、可变厚度池、 固定池、可拆池、可变厚度池、微量池
仪器分析
（下）
第十三章 红外吸收光谱法
Infrared Absorption Spectrum
IR
5．检测器
红外吸收光谱仪的检测器主要有： 红外吸收光谱仪的检测器主要有： 高真空热电偶、测热辐射计、热释电检测器、光导电检测器等 高真空热电偶、测热辐射计、热释电检测器、光导电检测器等。 (1) 高真空热电偶 用两种不同温差电动势的金属制成热容量很 小的结点， 小的结点，装在涂黑的接收面上 (0.2~0.4×2mm) ； × 接受面吸收红外辐射后引起结点的温度上升， 接受面吸收红外辐射后引起结点的温度上升， 温差电动势同温度的上升成正比， 温差电动势同温度的上升成正比，对电动势的测 量就相当于对辐射强度的测量； 量就相当于对辐射强度的测量； 为了提高灵敏度，热电偶密封在酚10 为了提高灵敏度，热电偶密封在酚 -5mm Hg的真空容器内；热电偶的时间常数大， 的真空容器内； 的真空容器内 热电偶的时间常数大， >0.05sec，不适合于快速扫描的过程。 ，不适合于快速扫描的过程。
红外检测器
原理
二、傅里叶变换红外吸收光谱仪简介
Fourier Transform Infrared Spectrometer
FTFT-IR
光源
1．组成结构框图及工作原理
迈克尔逊干涉仪
吸收池 分 束 器 干涉图 检测器
傅里叶变换
红外吸收光谱图
数据处理 仪器控制
2．傅里叶变换红外吸收光谱仪的特点
由于傅里叶变换红外吸收光谱仪可以在任何测量时间内获得辐 射源所有频率的所有信息，同时也消除了色散型光栅仪器的狭缝对 射源所有频率的所有信息， 光谱通带的限制，使光能的利用率大大提高，因此具有许多优点。 光谱通带的限制，使光能的利用率大大提高，因此具有许多优点。 测量时间短：在不到一秒钟的时间内可以得到一张谱图， 测量时间短：在不到一秒钟的时间内可以得到一张谱图，比色散型 光栅仪器快数百倍；可以用于GC-IR联用分析 联用分析。 光栅仪器快数百倍；可以用于GC-IR联用分析。 分 辨 率 高：波数精度达到0.01cm-1。 波数精度达到0.01cm 测量精度高：重复性可达0.1%。 测量精度高：重复性可达0.1%。 杂散光小：小于0.01%。 杂散光小：小于0.01%。 灵敏度高：在短时间内可以进行多次扫描， 灵敏度高：在短时间内可以进行多次扫描，多次测量得到的信号进 行累加，噪音可以降低，灵敏度可以增大， 行累加，噪音可以降低，灵敏度可以增大，10-9~10-12g。 测定光谱范围宽： 测定光谱范围宽：10000~10cm-1, 1~1000μ 1~1000μm。
x-H伸缩振动区 4000~2500cm-1 伸缩振动区 三键和积累双键区 2500~2000cm-1 双键伸缩振动区 2000~1300cm -1 C-X (X：O、N、F、P、S)、P-O、Si-O (X： S)、 Si指纹区 1300~600cm-1 伸缩振动区 1300~900cm-1 -CH2平面摇摆、苯环取代、—C-H面外变形 平面摇摆、苯环取代、 900~600(400)cm-1 振动区
2800
2926.86
10
甲基、 甲基、亚甲基 面外变型振动吸收峰
2400 2000
-1
亚甲基 面外摇摆 振动吸收峰
1600
1200
800
726.10
400
Wavenumber(cm )
官能团区 4000~1300cm-1
指纹区 1300~600cm-1
770~730cm-1 vs 710~690cm-1 s 5个相邻 个相邻H 个相邻 770~735cm-1 4个相邻 个相邻H 个相邻 900~860cm-1 810~750cm-1 725~680cm-1 3个相邻 个相邻H 个相邻 860~800cm-1 2个相邻 个相邻H 个相邻 vs m vs m vs
x-H伸缩振动区 伸缩振动区 4000~2500cm-1
三键和积 累双键区 2500~ 2000cm-1
双键伸缩振 动区 2000~ 1300cm -1
1462.78
甲基、 甲基、亚甲基 对称与反对称 伸缩振动吸收峰
2865.39
1379.63
Hexane 己烷
0 4000
3600
3200
2959.72
液膜厚度的选择： 液膜厚度的选择： 脂肪族碳氢化合物 卤化物、 卤化物、芳香族化合物 含氧、 含氧、氮的有机物 含硅、 含硅、氟的有机物 (2) 溶液法
用溶剂CS 用溶剂CS2、CCl4、CHCl3等溶解吸收很强的液体后，再液膜 等溶解吸收很强的液体后， 法进行测定。主要起稀释作用。 法进行测定。主要起稀释作用。 注意：溶剂化效应、溶剂自身的红外吸收峰。 注意：溶剂化效应、溶剂自身的红外吸收峰。
100 90 80
正己烷红外吸收光谱图
1300~900cm-1 C-X (X： (X： O、N、F、 P、S)、 -CH2： S)、 P-O、Si- 平面摇摆 SiO 苯环： 苯环： 伸缩振动 —C-H面 区 外变形 900~600cm-1
Transmittance %
70 60 50 40 30 20
三、非色散型红外吸收光谱仪
用滤光片代替单色器，用于快速、单组分的测定。 用滤光片代替单色器，用于快速、单组分的测定。
§13.4 试样的制备 一、试样的前处理与提纯
试样中的微量杂质(<0.1~1%)可以不需要进行处理 试样中的微量杂质(<0.1~1%)可以不需要进行处理，超过 可以不需要进行处理， 0.1~1%，就需分离出去微量杂质。 0.1~1%，就需分离出去微量杂质。 分离提纯的方法：重结晶、精馏、萃取、柱层析、薄层层析、 分离提纯的方法：重结晶、精馏、萃取、柱层析、薄层层析、 气液制备色谱等。 气液制备色谱等。 对于一些难提纯的混合组分，也要尽可能地减少组分数。 对于一些难提纯的混合组分，也要尽可能地减少组分数。