傅里叶变换红外(FTIR)光谱专题实验
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傅里叶变换红外光谱仪的使用方法与实验设计傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)是一种常用的分析仪器,广泛应用于化学、材料、生物等领域。
它通过测量和分析物质在红外光谱范围内的吸收特性,可以实现对物质的结构和组分进行快速、准确的分析。
1. FT-IR的基本原理FT-IR基于傅里叶变换原理,利用激光、光学元件和光学检测器等组成,将红外光谱信号转化为干涉信号。
具体来说,它将入射的红外光谱信号与参比光谱信号进行干涉,然后通过傅里叶变换将干涉信号转化为频谱图。
频谱图中的吸收峰对应于物质的特定化学键振动,可以用来确定物质的组分和结构。
2. FT-IR的使用方法使用FT-IR进行实验前,首先需要准备样品,通常是将样品制成薄膜或粉末,并在实验前进行预处理,消除或减小其它因素对红外吸收的干扰。
在进行实验时,先对仪器进行校准。
校准方法通常是通过测量一些已知物质的标准样品,得到它们的红外光谱图,并与已知数据进行比对,确定仪器的准确性和精度。
然后,将样品放置在透明的红外吸收盘中,以确保光线的通透性,并固定在样品架上。
将样品架放入FT-IR仪器中,调整仪器参数,如光源强度、积分时间等,以获取清晰的频谱图。
测量完成后,可以将频谱图导出并进行分析。
可以通过与已知物质的标准光谱对比,确定未知样品的组分和结构,或者通过数据库比对,进行物质的鉴定。
此外,还可以通过对频谱图进行峰面积计算,定量分析样品中不同组分的含量。
3. FT-IR实验设计在设计FT-IR实验时,首先需要根据需求确定实验目的,例如是进行物质的鉴定、组分分析还是化学反应的监测。
根据不同的实验目的,可以选择不同的实验条件和参数。
其次,需要选择适当的样品制备方法。
对于固态样品,可以通过压片或溶剂挥发法制备薄膜样品。
对于液态样品,可以直接放置在透明吸收盘中进行测量。
对于气态样品,可以将样品通过气流导入到红外吸收室中进行测量。
此外,实验中还需要选择适当的光谱区域进行测量,并调整仪器参数以获得最佳的信噪比。
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。
傅里叶红外光谱仪(FTIR)(仅供参考)一.实验目的:1.了解FTIR的工作原理以及仪器的操作。
2.通过对多孔硅的测试,初步学会分析方法。
二.实验原理:1.傅里叶红外光谱仪的工作原理:FTIR光谱仪由3部分组成:红外光学台(光学系统)、计算机和打印机。
而红外光学台是红外光谱仪的最主要部分。
红外光学台由红外光源、光阑、干涉仪、样品室、检测器以及各种红外反射镜、氦氖激光器、控制电路和电源组成。
下图所示为红外光学台基本光路图。
傅里叶变换红外光谱是将迈克尔逊干涉仪动镜扫描时采集的数据点进行傅立叶变换得到的。
动镜在移动过程中,在一定的长度范围内,在大小有限,距离相等的位置采集数据,由这些数据点组成干涉图,然后对它进行傅立叶变换,得到一定范围内的红外光谱图。
每一个数据点由两个数组成,对应于X轴和Y轴。
对应同一个数据点,X值和Y值决定于光谱图的表示方式。
因此,在采集数据之前,需要设定光谱的横纵坐标单位。
红外光谱图的横坐标单位有两种表示法:波数和波长。
通常以波数为单位。
而对于纵坐标,对于采用透射法测定样品的透射光谱,光谱图的纵坐标只有两种表示方法,即透射率T 和吸光度A。
透射率T是由红外光透过样品的光强I和红外光透过背景(通常是空光路)的光强I0的比值,通常采用百分数(%)表示。
吸光度A是透射率T倒数的对数。
透射率光谱图虽然能直观地看出样品对红外光的吸收情况,但是透射率光谱的透射率与样品的质量不成正比关系,即透射率光谱不能用于红外光谱的定量分析。
而吸光度光谱的吸光度值A在一定范围内与样品的厚度和样品的浓度成正比关系,所以大都以吸光度表示红外光谱图。
本实验运用的仪器是Nicolet 380 智能傅立叶红外光谱仪。
2.傅里叶红外光谱仪的主要特点:⑴具有很高的分辨能力,在整个光谱范围内分辨能力达到0.1cm-1。
⑵具有极高的波数准确度,波数准确度可以达到0.01cm-1。
⑶杂散光的影响度低,通常在全光谱范围杂散光影响低于0.3%。
一、实验目的1. 了解紫光/可见光光度计、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和荧光光谱仪的基本原理、主要用途和实际操作过程。
2. 掌握玻璃透光率、薄膜吸收光谱、固体粉末红外光谱和固体发光材料荧光光谱的测试方法。
3. 学习分析影响测试结果的主要因素。
二、实验原理1. 光谱分析是利用物质对不同波长光的吸收、发射和散射特性来研究物质的组成和结构的一种方法。
2. 紫光/可见光光度计:当光波与物质相互作用时,物质会吸收一部分光能,产生吸收光谱。
紫外和可见光的能量接近于电子能级之间的能量差,故紫外与可见光吸收光谱起源于价电子在电子能级之间的跃迁。
3. 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR):当红外光照射到化合物上时,分子会吸收一部分光能转变为分子的震动能量或转动能量。
通过分析吸收光谱中的特征峰,可以推知被测物的结构。
4. 荧光光谱仪:当物质吸收光能后,由基态跃迁至激发态,激发态是不稳定的,寿命极短,激发态分子会迅速以向周围散热或再发射电磁波(荧光或磷光)的方式回到基态。
通过激发光谱和发射光谱,可以研究物质的性质。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:紫光/可见光光度计、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、荧光光谱仪、样品池、光源、单色器、探测器等。
2. 试剂:玻璃样品、薄膜样品、固体粉末样品、固体发光材料样品、标准样品等。
四、实验步骤1. 紫光/可见光光度计实验(1)开启仪器,预热30分钟。
(2)选择合适的波长,设置合适的参比溶液。
(3)依次测量样品溶液的吸光度。
2. 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)实验(1)开启仪器,预热30分钟。
(2)将样品置于样品池中。
(3)设置合适的扫描参数,进行红外光谱扫描。
3. 荧光光谱仪实验(1)开启仪器,预热30分钟。
(2)将样品置于样品池中。
(3)设置合适的激发光波长和发射光波长。
(4)依次测量样品的荧光强度。
五、实验数据记录与处理1. 记录实验过程中测得的吸光度、红外光谱、荧光强度等数据。
第1篇一、实验目的和要求通过本次实验,掌握光谱分析的基本原理和方法,了解不同光谱仪(如紫外-可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪、荧光光谱仪等)的原理和操作步骤。
学会如何通过光谱分析技术来鉴定物质、研究物质的组成和结构,并分析实验过程中可能影响结果的因素。
二、实验原理光谱分析是一种基于物质对电磁辐射吸收、发射或散射特性的分析方法。
当物质与电磁波相互作用时,会发生能量转移,从而产生吸收、发射或散射现象。
通过分析这些现象,可以获得有关物质的定量和定性信息。
1. 紫外-可见分光光度计:基于物质对紫外和可见光的吸收特性,通过测量吸光度来定量分析物质的浓度。
2. 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR):基于物质对红外光的吸收特性,通过分析红外光谱中的吸收峰来鉴定物质的结构。
3. 荧光光谱仪:基于物质对紫外光的吸收和荧光发射特性,通过分析荧光光谱来研究物质的性质。
三、主要仪器设备1. 紫外-可见分光光度计2. 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)3. 荧光光谱仪4. 标准样品5. 待测样品6. 空白溶液四、实验内容和原理1. 紫外-可见分光光度计实验- 原理:根据比尔-朗伯定律,吸光度与物质的浓度成正比。
- 步骤:配制标准溶液,测量吸光度,绘制标准曲线,测定待测样品的浓度。
2. 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)实验- 原理:根据红外光谱的吸收峰位置和强度,鉴定物质的结构。
- 步骤:将待测样品制成薄片,进行红外光谱扫描,与标准光谱图进行比对,鉴定物质的结构。
3. 荧光光谱仪实验- 原理:根据物质的荧光发射光谱,研究物质的性质。
- 步骤:将待测样品制成薄片,进行荧光光谱扫描,分析荧光光谱,研究物质的性质。
五、实验数据记录和处理1. 紫外-可见分光光度计实验数据:- 标准溶液浓度:C1, C2, C3, ...- 吸光度:A1, A2, A3, ...- 标准曲线:y = ax + b2. 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)实验数据:- 待测样品红外光谱图3. 荧光光谱仪实验数据:- 待测样品荧光光谱图六、实验结果与分析1. 紫外-可见分光光度计实验结果:- 标准曲线线性良好,相关系数R² > 0.99。
第1篇一、实验目的本实验旨在通过红外识别技术,对特定样品进行红外光谱分析,识别其中的功能团和化学结构,掌握红外光谱仪的使用方法,并学会如何通过红外光谱数据对样品进行定性分析。
二、实验原理红外光谱分析是一种基于分子振动和转动能级跃迁的光谱分析方法。
当分子中的化学键或基团振动时,会吸收特定波长的红外光,从而产生红外光谱。
通过分析红外光谱中吸收峰的位置和强度,可以识别分子中的特定官能团和化学结构。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:- 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)- 红外光谱仪附件(样品池、衰减器等)- 计算机及红外光谱分析软件2. 试剂:- 样品:未知化合物- 标准样品:已知化合物四、实验步骤1. 样品准备:将未知化合物和标准样品分别称量,并制备成适当浓度的溶液。
2. 样品测试:将溶液分别注入样品池中,放入红外光谱仪中,进行红外光谱扫描。
3. 数据采集:记录样品的红外光谱数据,包括吸收峰的位置、强度和形状。
4. 数据分析:使用红外光谱分析软件对样品光谱进行分析,识别其中的功能团和化学结构。
5. 结果比较:将未知化合物光谱中的吸收峰与标准样品光谱中的吸收峰进行对比,确定未知化合物的结构。
五、实验结果与分析1. 未知化合物红外光谱图:(此处插入未知化合物红外光谱图)2. 数据分析:(1)吸收峰识别:通过分析未知化合物红外光谱图,识别出以下吸收峰:- 3440 cm-1:O-H伸缩振动峰,表明分子中存在羟基;- 2920 cm-1:C-H伸缩振动峰,表明分子中存在甲基;- 1730 cm-1:C=O伸缩振动峰,表明分子中存在羰基;- 1600 cm-1:C=C伸缩振动峰,表明分子中存在双键;- 1450 cm-1:C-H弯曲振动峰,表明分子中存在甲基。
(2)结构推断:根据吸收峰的识别,推断未知化合物可能的结构为:含有羟基、甲基、羰基和双键的有机化合物。
3. 结果比较:将未知化合物光谱中的吸收峰与标准样品光谱中的吸收峰进行对比,发现两者在3440 cm-1、1730 cm-1和1600 cm-1处的吸收峰位置和强度相似,因此推断未知化合物与标准样品具有相似的结构。
傅里叶红外实验报告
傅里叶红外实验是一种常见的分析化学实验,它利用傅里叶变换原理,将物质的红外光谱图像转换为频率分布图像,从而得到物质的结构信息。
本次实验我们使用的是红外光谱仪,通过对样品的红外光谱进行分析,得到了样品的结构信息。
实验步骤如下:
1. 准备样品:将待测样品制成薄膜或粉末,并将其放置在红外光谱仪的样品室中。
2. 调整仪器:打开红外光谱仪,调整仪器的参数,如光源强度、光谱分辨率等,以保证实验的准确性。
3. 开始实验:启动红外光谱仪,让样品受到红外光的照射,记录下样品的红外光谱图像。
4. 分析数据:将得到的红外光谱图像进行傅里叶变换,得到频率分布图像,从中分析出样品的结构信息。
通过本次实验,我们得到了样品的红外光谱图像和频率分布图像,从中可以看出样品的结构信息。
例如,我们可以通过红外光谱图像中的吸收峰来判断样品中的化学键类型,如羰基、羟基、胺基等。
同时,我们还可以通过频率分布图像中的峰位和峰形来判断样品中的分子结构,如分子中的取代基、环状结构等。
傅里叶红外实验是一种非常重要的分析化学实验,它可以帮助我们了解样品的结构信息,从而更好地进行化学研究和应用。
傅里叶变换红外(FTIR)光谱专题实验实验一、红外吸收光谱仪的结构及基本操作(老师讲解)实验二、薄膜样品的层数定量分析二、实验准备准备好某种塑料薄膜,分别制成1、2、3、4层样品。
三、实验步骤1)开机步骤a.开启计算机b.打开仪器c.打开Perkinelmer Spectrum软件2)测定步骤a.设置合适的各参数(扫描范围在4000-400)b.背景扫描c.用强磁力样品架,依次扫描准备好的样品d.对图谱进行数据处理并保存至文件夹四、注意事项a.所制薄膜样品不可太厚或太薄。
过薄或浓度过低常使弱的甚至中等强度的吸收谱带显示不出来;如果样品过厚或过浓会使许多主要吸收谱带彼此连成一片(或峰过宽),看不出准确的波数位置和其精细结构。
b.样品中不应有游离水c.样品表面反射回引起能量损失,造成普带变形。
并产生干涉条纹,可使样品表面粗糙些来消除。
d.样品扫描过程中禁止打开样品舱盖五、数据处理图11、对图谱进行基线校正,并标出个谱峰的位置对照红外波谱数据解析,了解所标普带表示的化学键2、分析所实验样品得结果并与标准样品对照,考察其匹配程度。
分析:由上图1红外光谱对照红外数据推知约3600处的吸收为自由,峰尖很大可能是材料表面有水分所导致。
重点是该材料在400~4000的特征吸收主要有3组,分别为峰为2912(与2849是一组)、1466和722四处峰,其中2912对应于反对称伸缩振动,2849对称伸缩振动(并由图可知材料中基团浓度较高,该组振动强度很大);1466对应弯曲振动;722处的峰是()亚甲基平面摇摆振动。
据此可初步判断该材料为聚乙烯。
3、薄膜层数计算由origin软件经积分处理得到薄膜层数与特征吸收峰高度和薄膜层数与特征吸收面积数据表(未转换成吸收光谱):层数特征吸收峰高特征吸收峰面积1 89.85 283072.2852 80.64 238567.813 73.26 200488.654 66.55 168540.35x 55.24 127166.7薄膜层数与特征吸收峰高度和薄膜层数与特征吸收面积标准工作曲线如下图2:图2Lambert-beer定律式中::光度;:透射率;b:厚度;c:表示浓度;:摩尔吸光系数,单位;据此建立吸光度-厚度d的标准工作曲线,得到未知薄膜的厚度.不同层数塑料薄膜在722处特征峰的吸光度值如下表:1 0.483462 0.957033 1.360514 1.68825用Origin软件处理得到塑料薄膜层数与特征峰吸光度的标准工作曲线如图3图3用Origin拟合得n-A线性关系为:n=-0.27505+2.47261A.相关度R=0.99672,显著性概率P=0.00328.由此可见该拟合结果的线性相关性很强,相关度为99.672%。
红外光谱仪调查及实验报告第一部分红外光谱仪调查1.1 简介傅里叶红外光谱仪:全名为傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer,FTIR Spectrometer),是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪,主要由红外光源、光阑、干涉仪(分束器、动镜、定镜)、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。
傅里叶红外光谱仪不同于色散型红外分光的原理,可以对样品进行定性和定量分析,广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。
滤光片型近红外光谱仪器:滤光片型近红外光谱仪器以滤光片作为分光系统,即采用滤光片作为单色光器件。
滤光片型近红外光谱仪器可分为固定式滤光片和可调式滤光片两种形式,其中固定滤光片型的仪器时近红外光谱仪最早的设计形式。
仪器工作时,由光源发出的光通过滤光片后得到一宽带的单色光,与样品作用后到达检测器。
色散型近红外光谱仪器:色散型近红外光谱仪器的分光元件可以是棱镜或光栅。
为获得较高分辨率,现代色散型仪器中多采用全息光栅作为分光元件,扫描型仪器通过光栅的转动,使单色光按照波长的高低依次通过样品,进入检测器检测。
根据样品的物态特性,可以选择不同的测样器件进行投射或反射分析。
傅里叶变换型近红外光谱仪器:傅里叶变换近红外分光光度计简称为傅里叶变换光谱仪,它利用干涉图与光谱图之间的对应关系,通过测量干涉图并对干涉图进行傅里叶积分变换的方法来测定和研究近红外光谱。
其基本组成包括五部分:①分析光发生系统,由光源、分束器、样品等组成,用以产生负载了样品信息的分析光;②以传统的麦克尔逊干涉仪为代表的干涉仪,以及以后的各类改进型干涉仪,其作用是使光源发出的光分为两束后,造成一定的光程差,用以产生空间(时间)域中表达的分析光,即干涉光;③检测器,用以检测干涉光;④采样系统,通过数模转换器把检测器检测到的干涉光数字化,并导入计算机系统;⑤计算机系统和显示器,将样品干涉光函数和光源干涉光函数分别经傅里叶变换为强度俺频率分布图,二者的比值即样品的近红外图谱,并在显示器中显示。
FTIR计算蛋白质二级结构含量1.简介傅里叶变换红外光谱(F ou ri er Tr an sf o rm In fr ar ed Sp ect r os co py,简称FT IR)是一种常用的分析技术,可以用于研究物质的结构和组成。
在生物化学和蛋白质研究中,利用F TI R可以计算蛋白质的二级结构含量,从而了解其空间构型和功能。
本文将介绍如何使用FT IR进行蛋白质二级结构含量的计算。
2.实验原理2.1傅里叶变换红外光谱F T IR原理是基于物质吸收特定波长的红外光,在物质分子中引起分子振动和拉伸,从而产生特定的光谱图。
通过对所吸收光的频率进行傅里叶变换,可以得到样品的红外光谱。
2.2蛋白质二级结构蛋白质的二级结构是指蛋白质中局部区域的空间构型,包括α-螺旋、β-折叠、无规卷曲和转角等。
不同的二级结构对应不同的峰位和峰形在红外光谱图中的表现。
3.实验步骤3.1样品制备1.选择要研究的蛋白质样品,可以是纯化蛋白质或复杂生物体系中的蛋白质。
2.将蛋白质样品溶解在适当的缓冲溶液中,注意避免样品中存在杂质。
3.2F T I R测量1.准备好F TI R仪器,并对仪器进行校正和调节。
2.将样品溶液放置在专用的FT IR样品盒或对应的样品支架上。
3.将样品放入F TI R仪器中,调整好光谱测量参数,如波数范围和采样间隔。
4.开始记录样品的红外光谱。
3.3数据处理1.导出红外光谱数据,保存为常见数据格式,如Ex ce l或tx t。
2.利用专业的数据处理软件,进行数据绘图和分析。
3.根据红外光谱的峰位和峰形,识别出蛋白质二级结构的特征峰。
4.根据特征峰的面积或峰高,计算蛋白质二级结构的含量。
4.结果和讨论使用FT IR测量蛋白质样品的红外光谱,并根据特征峰的计算方法,可以得到蛋白质二级结构的含量。
该方法具有简便、快速、非破坏性等优点,可以广泛应用于蛋白质研究领域。
然而,需要注意的是,F TI R计算的二级结构含量是一种近似估算,并且对于某些蛋白质样品可能存在一定的误差。
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。
傅里叶变换红外光谱(FTIR)是一种常用的分析技术,它可以用于测试固化反应。
在固化反应中,化合物由于光、热或化学反应而发生交联,形成高分子聚合物。
通过FTIR测试固化反应可以帮助我们了解反应的进行情况,验证所需的化学反应是否已经完成,并确定反应产物的结构。
1. 理论基础固化反应是指通过化学或物理手段将液体或半流体的物质转变为由交联网络或大分子链组成的固态物质的过程。
在实际应用中,固化反应被广泛用于涂料、粘合剂、塑料和橡胶等材料的制备中。
傅里叶变换红外光谱是通过测量分子振动频率和吸收峰来分析样品的一种方法,因此可以用于监测固化反应中化学键的变化和生成新的功能团。
2. 实验方法在FTIR测试固化反应时,首先需要将样品制备成薄膜或涂层形式,然后放置在FTIR仪器中进行测试。
在测试过程中,通常会记录样品在一定波数范围内的吸收光谱,以了解样品中不同化学键的变化情况。
通过比对固化前后的光谱图,可以观察到吸收峰的变化,从而判断固化反应的进行程度。
3. 数据分析根据FTIR光谱图的分析,可以得出以下结论:- 固化反应前后特定峰位的变化:固化反应通常会导致一些特定的吸收峰的变化,比如羰基、羟基、双键等。
通过观察这些峰位的变化,可以判断固化反应的进行情况。
- 新的吸收峰的出现:固化反应会生成新的功能团或化学键,因此在FTIR光谱图中可能会出现新的吸收峰。
这些新峰的出现可以作为固化反应完成的证据之一。
4. 应用与意义FTIR测试固化反应在材料科学和工程领域具有重要的应用价值:- 质量控制:通过FTIR测试可以对固化反应的进行情况进行实时监测,从而及时发现并修正反应过程中可能存在的问题,提高产品的质量稳定性。
- 新材料研发:固化反应的结构和性能对新材料的研发具有重要影响,FTIR测试可以帮助科研人员了解材料在固化过程中的结构变化,为新材料的设计和优化提供依据。
5. 结语利用傅里叶变换红外光谱测试固化反应,可以为我们提供丰富的化学信息和结构变化的数据,帮助我们深入了解固化反应的进行情况和反应产物的结构。
一、实验题目红外光谱分析实验二、实验目的1. 理解红外光谱分析的基本原理和操作方法。
2. 掌握使用红外光谱仪对样品进行定性和定量分析的能力。
3. 通过实验,加深对红外光谱图的理解和解析能力。
三、实验原理红外光谱分析是一种基于分子振动和转动能级跃迁的物理分析方法。
当分子吸收特定波长的红外光时,分子内部的化学键会振动或转动,从而产生红外光谱。
红外光谱反映了分子内部的结构信息,因此可以用于物质的定性和定量分析。
四、实验仪器与试剂1. 仪器:傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、样品池、真空泵、电子天平。
2. 试剂:待测样品(如聚合物、有机化合物等)、KBr压片机、分析纯KBr。
五、实验步骤1. 样品制备:将待测样品与KBr按一定比例混合,充分研磨后,使用KBr压片机压制样品片。
2. 样品测试:将制备好的样品片放入红外光谱仪中,进行扫描,记录红外光谱图。
3. 数据处理:将扫描得到的红外光谱图与标准光谱图进行比对,分析样品的结构特征。
六、实验结果与分析1. 样品A的红外光谱分析样品A的红外光谱图显示,在2920cm-1和2850cm-1处出现了两个较强的吸收峰,这表明样品A中含有C-H键。
在1730cm-1处出现了一个明显的吸收峰,这表明样品A中含有C=O键。
在1020cm-1处出现了一个吸收峰,这表明样品A中含有C-O键。
通过对样品A红外光谱的分析,可以确定样品A是一种含有C-H、C=O和C-O键的有机化合物。
2. 样品B的红外光谱分析样品B的红外光谱图显示,在3400cm-1处出现了一个宽而强的吸收峰,这表明样品B中含有O-H键。
在1640cm-1处出现了一个明显的吸收峰,这表明样品B中含有C=O键。
在1380cm-1处出现了一个吸收峰,这表明样品B中含有C-N键。
通过对样品B红外光谱的分析,可以确定样品B是一种含有O-H、C=O和C-N键的有机化合物。
七、实验讨论1. 红外光谱分析是一种快速、简便、灵敏的物理分析方法,在化学、材料科学、生物医学等领域有着广泛的应用。
傅里叶变换红外光谱测试傅里叶变换红外光谱测试近年来,红外光谱技术在化学和材料科学等领域得到了广泛的应用。
傅里叶变换红外光谱测试(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)是红外光谱分析技术的一种主要形式,它可以通过分析样品与光之间的相互作用来确定样品化学组成和结构。
本文将深入介绍傅里叶变换红外光谱测试的基本概述、常见应用和未来发展方向。
一、基本概述傅里叶变换红外光谱测试是一种基于四氢呋喃或者二甲基亚砜等极性溶剂的红外光谱测试方法。
它的优点在于自身信噪比高、灵敏度高、校准方便且大量检测可靠。
使用红外辐射作为探测方法,可用于快速、定量地研究各种特殊的化学物质。
例如,它可以定量分析含硫、含氧等元素的化合物,还可以确定单个分子和分子之间的化学键结构。
二、常见应用1. 化学和材料科学FTIR技术在化学和材料科学领域有广泛的应用。
基于FTIR的光谱分析可用于探测分子中的主键、支键和链取向的特征振动,确定化学结构,对物质进行鉴定和定量分析。
例如,它可以研究生物样品的构象,确定药物分子的化学组成,探测材料表面的吸附情况等。
2. 医疗诊断FTIR技术还可用于医疗诊断和治疗。
红外线吸收可以检测生物分子的结构和功能,从而诊断疾病,探测药物的吸收和代谢,研究生物分子的构象和相互作用。
例如,FTIR可以作为一种非侵入性的诊断手段,用于检测糖尿病、乳腺癌和肺癌等疾病。
3. 环境监测FTIR技术还可用于环境监测。
通过监测大气中的化学物质吸收红外辐射,可以确定污染物的分布和浓度,从而制定有效的监测措施和环境保护政策。
例如,它可以用于检测二氧化碳、甲烷、一氧化氮和其他温室气体的浓度。
三、未来发展方向随着技术的发展,FTIR技术还有很大的发展空间。
未来,FTIR技术将更加广泛地应用于生物医学、环境科学和能源技术等领域。
例如,FTIR可以结合人工智能技术,对光谱数据进行分析和分类,提高诊断和监测的准确性和效率。
傅里叶红外吸收光谱法的实验报告傅里叶红外吸收光谱法的实验报告引言:本文主要介绍傅里叶红外吸收光谱法的实验报告。
傅里叶红外光谱法是一种非常常用且重要的光谱分析方法,它广泛应用于催化剂、高分子材料、药物等各种行业和领域。
在实验中,我们通过傅里叶变换红外光谱仪对样品进行了测试,得出了比较准确的结果。
实验步骤:(1)样品的制备我们选择了市场上常见的牙膏品牌作为测试样品。
首先将样品取出,均匀地涂抹在稳定的基板上。
然后使用干燥器将样品中的水分蒸发。
最后将样品固定在傅里叶红外吸收光谱仪所提供的样品盒中。
(2)测试仪器的校准仪器的校准是保证测试结果准确的重要前提。
在测试之前,我们使用标准的聚氨酯用于校准仪器。
校准过程中需要保持稳定的环境温度、光源强度和检测器灵敏度。
(3)测试样品在进行测试之前,我们选择的仪器为傅里叶变换红外光谱仪,该仪器能够提供比较准确的测试结果。
我们在测试样品时,使用紫外线光源照射样品,并将其转化为红外光谱。
通过仪器所提供的计算软件,可以得出样品的稳定吸收光谱。
实验结果:在我们所测试的样品中,可以明显地看到不同材料的吸收峰,每个峰代表了不同的化学键。
比如说,牙膏中常见的氟化合物,我们可以看到其呈现出独特的吸收峰。
通过测试结果分析,我们可以准确地确定样品中存在的化合物种类和数量。
实验结论:傅里叶红外吸收光谱法是一种非常有效、准确的分析方法,可以用于检测不同种类的物质。
在实验中,我们使用了傅里叶变换红外光谱仪,并通过对样品的吸收光谱进行分析,得出了比较准确的测试结果。
因此,该方法可以广泛应用于药物、高分子材料、催化剂等领域。
参考文献:1. Fei Ding, Sepideh Malekpour, and Lixin Xia. Application of Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy in the Analysis of Cone-in-ConeStructures in Rocks. Minerals, 2017, 7(7): 116.2. Wang Jinyao, Lv Zhaoyi, Zhou Fan. FTIR Spectroscopy of Adsorption of atorvastatin calcium on Silica Gel[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2015, 35(9):2734-2738.。
傅里叶红外光谱仪测试结果
傅里叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)是一个非常有用的分析工具,可以在分析样品的化学成分和分子结
构方面提供大量信息。
该仪器的测试结果可以用来确定有机物、生物分子
和一些无机物的光谱特征和结构,具有广泛的应用领域。
FTIR仪器的测试原理是将样品暴露于红外辐射,其吸收所产生的光
谱图可被用来确定样品中的化学键种类和它们所产生的振动频率。
实验中,样品放置在红外光源和探测器之间,辐射源通过一像分划的光,经过样品,抵达光学检测器,由光电二极管或液氮冷却的半导体检测器等收集信号。
这个信号经过放大和数码转换后,经过傅里叶变换处理,得到样品简谐振
动的频率和吸收强度的光谱图。
FTIR光谱仪测试结果可以给化学和药学科学家提供有关分子结构和
化学键信息的详细数据,这些数据可以增强他们的研究理解和揭示潜在的
化学反应。
例如,测试结果可以用来确定分子中的氢键、氨基、羟基、酸基、甲基和铵盐等结构,某些金属离子如铜、铁、铬、锌等也可以测试。
在医学研究和药物设计中,FTIR测试结果可以用来测试药物分子的结构
和其与生物体的相互作用。
此外,FTIR还可以用来分析食品、化妆品和材料样品等,以确定它
们的组分和质量。
比如,红外光谱分析可以评估油脂、糖类和蛋白质的含量,检测到不同食品样品中的污染物和添加剂,确定化妆品中的成份和成
分浓度,以及评估橡胶、聚合物、陶瓷和纤维等很多材料的制备和性能改进。
总之,傅里叶红外光谱仪测试结果可用于广泛的化学和材料科学应用,以帮助提高加工效率,确保产品质量以及诊断和治疗疾病的研究。
傅里叶红外光谱仪实验目的本实验旨在使学生了解傅里叶红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer,简称FTIR)的工作原理、特点及其在物质分析中的应用,掌握样品的制备方法和数据分析技能。
通过实验的过程,培养学生的实验操作能力和科学研究素养。
实验原理红外光谱是利用物质对红外辐射吸收或散射而产生的一种光谱分析技术。
在红外光谱中,一般将波数作为横坐标,光吸收率或透射率作为纵坐标,绘制出一条光谱曲线,被测物质在不同波数时的吸收峰代表该物质的特定组成和结构。
傅里叶变换红外光谱技术(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)是一种经典的红外光谱分析方法,与传统红外光谱仪相比,其具有更高的信噪比、更快的数据采集速率、更广波数范围和更高的分辨率等优点。
FTIR光谱仪由光学系统、光谱分析系统和数据处理系统三部分组成,其中光学系统包括光源、分光器、样品室和检测器;光谱分析系统由干涉仪和傅里叶变换模块组成;数据处理系统由计算机和数据处理软件组成。
FTIR光谱仪的工作原理是先将样品中的红外辐射通过分光器进行分光,然后进入干涉仪产生一组干涉光,干涉光再转换成电信号,并输入傅里叶变换模块进行处理。
傅里叶变换将时间域信号转换成频域信号,从而得到样品的光谱信息。
计算机通过专门的数据处理软件将信号转化为红外光谱图,并进行数据处理和分析。
实验步骤1. 样品制备样品制备是FTIR实验的重要步骤,通常需要将样品粉碎并均匀混合,以保证样品的均匀性和可测性。
常用的样品制备方法包括KBr片法、涂膜法和溶解法等。
2. 样品测试将样品放入样品室中,调整仪器参数并采集样品的光谱信息。
通常需要进行参考光谱和样品光谱的测量,以得到更加准确的测量结果。
对于一些特殊样品,如液态样品和气态样品,需要采用不同的测试方法和仪器。
3. 数据处理和分析将采集的光谱数据通过数据处理软件进行读取和分析,得到对应的光谱图。
傅里叶变换红外(FTIR )光谱专题实验
实验一、红外吸收光谱仪的结构及基本操作(老师讲解)
实验二、薄膜样品的层数定量分析
二、实验准备
准备好某种塑料薄膜,分别制成1、2、3、4层样品。
三、实验步骤 1)开机步骤
a.开启计算机
b.打开仪器
c.打开Perkinelmer Spectrum 软件 2)测定步骤
a.设置合适的各参数(扫描范围在4000-4001
cm )
b.背景扫描
c.用强磁力样品架,依次扫描准备好的样品
d.对图谱进行数据处理并保存至文件夹 四、注意事项
a.所制薄膜样品不可太厚或太薄。
过薄或浓度过低常使弱的甚至中等强度的吸收谱带显示不出来;如果样品过厚或过浓会使许多主要吸收谱带彼此连成一片(或峰过宽),看不出准确的波数位置和其精细结构。
b.样品中不应有游离水
c.样品表面反射回引起能量损失,造成普带变形。
并产生干涉条纹,可使样品表面粗糙些来消除。
d.样品扫描过程中禁止打开样品舱盖 五、数据处理
040
80
T r a n s m i t t a n c e %
wavenumber (cm -1
)
图1
1、对图谱进行基线校正,并标出个谱峰的位置对照红外波谱数据解析,了解所标普带
Area
n
表示的化学键
2、分析所实验样品得结果并与标准样品对照,考察其匹配程度。
分析:由上图1红外光谱对照红外数据推知约36001
-cm 处的吸收为自由OH -,峰尖很大可能是材料表面有水分所导致。
重点是该材料在400~40001
-cm 的特征吸收主要有3组,分别为峰为2912(与2849是一组)、1466和7221
-cm 四处峰,其中29121
-cm 对应于反对称伸缩振动,28491
-cm 对称伸缩振动(并由图可知材料中H C -基团浓度较高,该组振动强度很大);14661
-cm 对应弯曲振动;7221
-cm 处的峰是n CH )(2(4≥n )亚甲基平面摇摆振动。
据此可初步判断该材料为聚乙烯。
3、薄膜层数计算
由origin 软件经积分处理得到薄膜层数与特征吸收峰高度和薄膜层数与特征吸收面积数据表(未转换成吸收光谱):
图2
Lambert-beer 定律
bc I I T A t
ε=-=-=)lg(
lg 0
n
Height
式中:A :光度;T :透射率;b:厚度;c:表示浓度;ε:摩尔吸光系数,单位11
--⋅⋅cm mol L ;
据此建立吸光度A -厚度d 的标准工作曲线,得到未知薄膜的厚度. 不同层数n 塑料薄膜在7221
-cm 处特征峰的吸光度值如下表:
用Origin 软件处理得到塑料薄膜层数
与特征峰吸光度的标准工作曲线如图3
n
Abs
图3
用Origin 拟合得n-A 线性关系为:n=-0.27505+2.47261A.相关度R=0.99672,显著性概率P=0.00328.由此可见该拟合结果的线性相关性很强,相关度为99.672%。
未知层数的薄膜红外光谱在7221
-cm 处特征峰的吸光度4318.2)0037.0lg(lg =-=-=T A ,所以未知层数
6737843.54318.247261.227505.0≈=⨯+-=n (未知层数实际为6)
结论:①根据分析判断该薄膜材料为聚乙烯;②未知层数为6.
六、思考题
该实验应选择哪个特征峰作为定量分析定律判定峰?为什么?
答:应选7221
-cm ,其相关系数R 最大趋近于1. 峰尖,受其他干扰小。
实验三、固体样品定性分析
一、实验准备
准备柠檬酸样品、干净且干燥的钥匙两个、氯化钠(用于稀释样品) 二、实验步骤
1、将准备好的O H O H C 2786⋅与NaCl 粉末按100:1的比例放入玛瑙研钵中研磨至均
匀细粉末。
2、压片
3、扫描背景然后扫描样品
4、处理图谱数据并保存至文件夹 三、数据处理
1、对图谱进行基线校正,并标出个谱峰的位置对照红外波谱数据解析,了解所标普带表示的化学键
2、分析所实验样品得结果并与标准样品对照,考察其匹配程度。
4000
3000
2000
1000
10
20
30
40
1729
1398
1227
785
599
T r a n s m i t t a n c e %
wavenumber (cm -1
)
3449
1126
图4 CH 2—COOH
分析:实验用柠檬酸分子式:C 6H 8O 7·H 2O 其结构式为:|
HO —C —COOH ·H 2O
|
CH 2—COOH
由上图4红外光谱对照红外数据推知34491-cm 是H O -的伸缩振动,17291-cm 、
13981-cm 、12271-cm 分别是羧基中的O C =ν键、OH ν键和OH ν。
11261-cm 为O C -键伸缩振动。
结论:由常见官能团红外吸收特征频率表知:该物质中含有羧基,羟基,亚甲基。
四、注意事项
1、压片所用模具都应用酒精清洗干净;
2、取氯化钠试剂时,不能将氯化钠污染,避免影响其他实验结果;
3、用压片机压片时,严格按照操作:
4、进口压片模具的不锈钢小垫片应放在中心轴,压片过程中移动模具时应小心以免小垫片移位。
5、压片应较为透明
6、实验室应保持干燥,尽量避免对着样品呼吸
实验报告
实验名称傅里叶变换红外(FTIR)光谱专题实验
专业物理学
课程仪器分析技术
姓名汪永杰
学号S120601005。