02第二章 红外光谱
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第一章 紫外光谱
一、 名词解释
1、助色团:有n电子的基团,吸收峰向长波方向移动,强度增强.
2、发色团:分子中能吸收紫外或可见光的结构系统.
3、红移:吸收峰向长波方向移动,强度增加,增色作用.
4、蓝移:吸收峰向短波方向移动,减色作用.
5、增色作用:使吸收强度增加的作用.
6、减色作用:使吸收强度减低的作用.
7、吸收带:跃迁类型相同的吸收峰.
二、 选择题
1、不是助色团的是:D
A、 -OH B、 -Cl C、 -SH D、 CH3CH2-
2、所需电子能量最小的电子跃迁是:D
A、 σ→σ* B、 n →σ* C、 π→π* D、 n →π*
3、下列说法正确的是:A
A、 饱和烃类在远紫外区有吸收
B、 UV吸收无加和性
C、π→π*跃迁的吸收强度比n →σ*跃迁要强10-100倍
D、共轭双键数目越多,吸收峰越向蓝移
4、紫外光谱的峰强用εmax表示,当εmax=5000~10000时,表示峰带:B
A、很强吸收 B、强吸收 C、中强吸收 D、弱吸收
5、近紫外区的波长为:C
A、 4-200nm B、200-300nm C、200-400nm D、300-400nm
6、紫外光谱中,苯通常有3个吸收带,其中λmax在230~270之间,中心为254nm的吸收带是:B
A、R带 B、B带 C、K带 D、E1带
7、紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致,其能级差的大小决定了C
A、吸收峰的强度 B、吸收峰的数目
C、吸收峰的位置 D、吸收峰的形状
8、紫外光谱是带状光谱的原因是由于:D
A、紫外光能量大 B、波长短 C、电子能级差大
D、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因
1 第二章 红外光谱和拉曼光谱技术研究阴离子型层状及插层材料的结构
红外光谱和拉曼光谱技术是相当成熟的分子结构研究手段,目前已经应用于多种阴离子型层状结构LDHs的层板阳离子、层间阴离子的研究[1-21]。LDHs中的水是一个很强的红外吸收体,因此,红外光谱中很难观察到层板羟基的伸缩振动吸收峰。但是,水又是一个很差的散射体,层板羟基的伸缩振动可以很容易在拉曼光谱中观察到,因此拉曼光谱法在LDHs研究中逐渐得到人们的重视[18]。近年来,红外发射光谱技术、热分析/红外光谱联用技术、原位红外和拉曼光谱技术等已经被用来研究LDHs的热稳定性及有机阴离子插层LDHs的热分解过程[21-26]。相关红外光谱和拉曼光谱技术在LDHs中的应用研究综述详见文献[27]。
2.1. LDHs层板的振动光谱
2.1.1. MgAl-LDHs的振动光谱
MgAl-LDHs在目前的文献中研究最多,下面以MgAl-LDHs为例说明LDHs层板的振动光谱峰位归属,并且对不同金属阳离子组成的LDHs层板的振动光谱进行比较分析。MgAl-LDHs的红外光谱谱图在3450cm-1处可以观察到一个强而宽的吸收峰(图2-1),这是由两个或三个羟基伸缩振动和层间水分子伸缩振动重叠而成的;在3000~3300cm-1附近有时还出现一个肩峰,这是由羟基和层间碳酸根的相互作用而产生的;在650cm-1以下可观察到晶格的平移振动,而在700~1000cm-1范围内观察到归属于羟基和水的平移振动模式的宽而强的吸收峰,450cm-1处的吸收峰归属于[AlO6]3-基团或Al-O的单键振动。在600~650cm-1之间,观察到由多组分峰相重叠而成的一个宽峰,在555cm-1附近有时有一个独立的峰。680cm-1处峰形比较复杂,这是由于Al-O和Mg-O键的振动峰与碳酸根的ν4振动峰发生重叠的缘故。对870cm-1附近的吸收峰的归属存在争议,一些研究者认为此峰是由层间CO32-的ν2振动产生的[28-30],而Kagunya等人[31]则认为856cm-1附近的峰归属于LDHs的层间阴离子CO32-、NO3-及OH-的转动振动模式Eu(R)(OH)。而拉曼光谱中羟基伸缩振动很弱,但要比红外光谱中相应振动模式的峰更尖锐。Kagunya等[31]将695cm-1和1061cm-1处的两个峰归属于平移振动模式Eg(T)和转动振动模式Eg(R),这两个峰与相应层间CO32-产生的ν4(约680cm-1)和ν1(约1063cm-1)振动峰位置接近,可能会发生重叠。Kloprogge等[29]在1061cm-1和1053cm-1处分别观察到一个尖峰和一个宽而弱的重叠峰。在476cm-1和552cm-1处的两个峰是由与主体Al相连的羟基振动产生的,但也可能受到配体中Mg的影响。476cm-1峰具有拉曼活性,而552cm-1峰与红外光谱中553cm-1峰具有相同的振动模式。
红外光谱技术在食品质量检测中的应用
第一章 红外光谱技术简介
红外光谱技术是一种基于分子振动能级的非破坏性分析技术,利用分子中不同化学键振动的振动频率吸收不同波长的红外光,将其转化为信号或者能量谱,从而得到样品的化学信息。这一技术在化学分析、食品质量检测、药品分析、环境分析等领域中具有重要意义。
第二章 红外光谱技术在食品质量检测中的应用
2.1 食品成分分析
红外光谱技术可以对食品中的蛋白质、脂肪、碳水化合物、水分等成分进行非破坏性和快速的分析。通过对各种食品的红外光谱和相应成分的关系进行拟合和分析,可以建立预测模型,对食品成分实现定量分析。
2.2 食品加工质量控制
红外光谱技术可以对食品加工质量进行实时监测,检测状态包括原材料质量、加工过程中温度、压力、湿度等因素,以及成品的品质检验。该技术可以实现对食品加工中化学变化的实时监测,快速发现质量问题,并进行调整。
2.3 食品真伪鉴别 红外光谱技术可以对不同的食品进行区分和真伪鉴别。对于茶叶、奶粉、酒精等食品,通过分析其红外光谱信息,可以区分出不同品种和产地的食品,同时也能够鉴别出不同的真伪或者掺假情况。
第三章 红外光谱技术的特点
3.1 非破坏性
红外光谱技术是一种非破坏性的分析技术,样品不需要经过处理或者破坏,因此可以减少对样品的损伤,使得食品的原本特征得以保存。
3.2 快速
红外光谱技术是一种快速的分析技术,可以在几秒钟或者几分钟内得到样品的检测信息,可以实现高通量的检测需求。
3.3 多元分析
红外光谱技术可以对多种成分进行分析,针对某些需要同时分析多个成分的食品进行检测时,可以节省分析的时间,并且可以减少样品的分析量。
第四章 结论与展望
红外光谱技术在食品质量检测中应用广泛,并且具有很多优点,如非破坏性、快速、多元性等优点,可以满足食品检测分析的各种需求。随着红外光谱技术的不断发展和改进,红外光谱技术将会成为食品质量检测领域的重要工具,并将推动食品检测技术的发展。
第二章 红外光谱习题
一、判断题(共12题)
[1] 红外光谱不仅包括振动能级的跃迁,也包括转动能级的跃迁,故又称为振转光谱。( )
[2] 同核双原子分子N≡N、Cl-Cl、H-H等无红外活性。( )
[3] 由于振动能级受分子中其他振动的影响,因此红外光谱中出现振动耦合谱带。( )
[4] 确定某一化合物骨架结构的合理方法是红外光谱分析法。( )
[5] 对称结构分子,如H2O分子,没有红外活性,水分子的H-O-H对称伸缩振动不产生吸收峰。( )
[6] 红外光谱图中,不同化合物中相同基因的特征频率峰总是在特定波长范围内出现,故可以根据
红外光谱图中的特征频率峰来确定化合物中该基团的存在。( )
[7] 红外光谱与紫外光谱仪在构造上的差别是检测器不同。( )
[8] 当分子受到红外光激发,其振动能级发生跃迁时,化学键越强吸收的光子数目越多。( )
[9] 醛、酮、羧酸等的羰基的伸缩振动在红外光谱中的吸收峰频率相同。( )
[10] 红外吸收峰的数目一般比理论振动数目少,原因之一是有些振动是非红外活性的。( )
[11] 红外光谱的特点是一方面官能团的特征吸收频率的位置基本上是固定的,另一方面它们又不是
绝对不变的,其频率位移可以反映分子的结构特点。( )
[12] Fermi共振是一个基频振动与倍频(泛频)或组频之间产生耦合作用。( )
二、选择题(共16题) [1] 红外光可引起物质的能级跃迁是( )。
A. 分子的电子能级的跃迁,振动能级的跃迁,转动能级的跃迁;
B. 分子内层电子能级的跃迁;
C. 分子振动能级及转动能级的跃迁;
D. 分子转动能级的跃迁。
[2] 在红外光谱中,C=O的伸缩振动吸收峰出现的波数(cm-1) 范围( )。
A. 1900~1650 B. 2400~2100 C. 1600~1500 D. 1000~650
[3] 在下列分子中,不能产生红外吸收的是( )。