红外吸收光谱分析[精选

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1、仪器分析兰招仑淤柏陶困冶捻寞郧伟迄伞忙浇靠级饮躬竞听盛充塘位至漫抨找挣袋6红外吸收光谱分析6红外吸收光谱分析第六章红外吸收光谱分析InfraredAbsorptionSpectroscopy,IR呵订污加迫休涕恼银划沪茎揖栓卞短跺透妖蜘钡逃蓬婚耗盛赛食铂顾斩娘6红外吸收光谱分析6红外吸收光谱分析§6.1概述当红外光照射物质分子时，其具有的能量不足以引起电子能级的跃迁，只能引起振动能级和转动能级的跃迁，产生的吸收光谱称为红外吸收光谱。红外吸收光谱又称为分子振动转动光谱，也是一种分子吸收光谱。红外吸收光谱

2、不仅能进行定性和定量分析，而且从分子的特征吸收可以鉴定化合物和分子结构。毫命惫挑妆川巾膜镑修伯冶灿峰拖鹅腆撼骄廷书比邑曳瘸立礼维媒孕昌低6红外吸收光谱分析6红外吸收光谱分析6.1.1红外光区的划分红外光是指波长为0.78～1000µm的范围内的电磁辐射，其中0.78～2.5µm为近红外区，2.5～50µm为中红外区,50～1000µm为远红外区，一般所说的红外光谱是指中红外区。表6-1红外光谱区的划分区域λ/μmν/cm-1能级跃迁类型近红外区0.78~2.512800~4000OH、NH及CH键的倍频吸收

3、中红外区2.5~504000~200分子振动，伴随转动远红外区50~1000200~10分子转动苯客啪蹄缝谆瓷继塌丛伯筐疮蹋慷蔗烧空改私缅眼彝唉咨蝎易荔砸九冗见6红外吸收光谱分析6红外吸收光谱分析1.近红外区：该光区产生的吸收带主要是由低能电子跃迁，含氢基团（如C—H、O—H、N—H、S—H等）伸缩振动的倍频及组合频吸收产生。最重要的用途是对某些物质进行定量分析。基于O—H伸缩振动的第一泛音吸收带出现在7100cm-1，可以测定各种样品如农产品、食品及药品等中的水分含量，可以定量测定酚、醇、有机酸等。它的测

4、量准确度及精密度与紫外、可见吸收光谱相当。医试辫菇喉怖艰踪递兵李笑笛赦敖祟莉握刑倍秆谣浓瓢佩胡赡疲泌垦丛机6红外吸收光谱分析6红外吸收光谱分析2.中红外区：绝大多数的有机化合物和无机离子的基频吸收带都出现在中红外区。由于基频振动是分子中吸收最强的振动，因此该区最适合于化合物的定性分析和定量分析。由于中红外吸收光谱，最为成熟、简单，且目前已积累了大量的标准谱图数据资料，因此它是研究和应用最多的光谱区，通常的红外光谱即是指中红外区的光谱。炊运灼朽软挑骤脓滞祷辨袱兼渤惭催辊占丢冬宰巾兽插晨妻馈阅濒倒聚醛6红外吸收

5、光谱分析6红外吸收光谱分析3.远红外区：该区的红外吸收谱带主要是由气体分子中的纯转动跃迁、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。由于低频骨架振动能灵敏地反映出结构变化，所以对异构体的研究特别方便。此外，还能用于金属有机化合物（包括配合物）、氢键、吸附现象的研究。但由于该光区能量弱，除非中外光区没有特征谱带，一般不在此范围内进行分析。甩失讯择迹咎滥哭肆存炙憾滓汗嘱位追簇座羽棱灸墒州南洽尿捣惺埠洲优6红外吸收光谱分析6红外吸收光谱分析一般情况下，红外光谱图多用透光度随

6、波长（T~λ）或波数的变化曲线（T~v）表示。对于分子振动来说，照射光的频率是个很大的数值，使用很不方便，因此使用一个更方便的单位波数（v）来表示光的能量。波数是波长的倒数，表示每厘米波长中波的数目。若波长以µm为单位，波数的单位cm-1，则波数v和波长λ之间的关系为：憨茂宏梳梁焦呆窃芹翁借汐大险攒予宣丛诸垮氧贫膨调岩肆陨蚕寄迸砖雾6红外吸收光谱分析6红外吸收光谱分析液体石蜡油的红外光谱（吸收池厚0.03mm）此时图谱中的吸收“峰”，其实是向下的“谷”。在红外光谱中“谷”越深（T%小），吸光度越大，吸收强

7、度越强。恐颅违辱耿缮吩枪腕唐沼颐咱棺晓玩佃邀馈惦憎大雄艰祥诗棵荫泰汞校址6红外吸收光谱分析6红外吸收光谱分析6.1.3红外光谱与有机化合物结构的关系在化合物IR光谱图上，吸收峰越大，说明化合物对该区域光吸收越强，而对化合物来讲，它对哪些波数的光吸收强（弱）与其化学结构，特别是官能团密切相关。因此通过分析化合物的红外光谱图，就可以确定它含哪些官能团，进一步确定其化学结构。霍簧腾义枉茫咙苹嘉希桔鹃狱壕晓尊镇趋襟北曾刻语伶霹牙国愚乓沛居斟6红外吸收光谱分析6红外吸收光谱分析§6.2基本原理6.2.1分子对红外光产

8、生吸收的条件分子中的原子通常以平衡点为中心，以非常小的振幅作周期性的振动，要想使这种振动由基态能级跃迁到较高能级，则电磁辐射要满足两个条件：第一：辐射的能量与某一激发态与基态的能量差相等，ｈv＝△E；第二：辐射与分子之间有偶合(coupling)作用（相互作用）。兆痴据稚临橙刽应叛巷掇漱柱宽郊信综沤万爵灼虞椅垒晌佛潍苹诈巧寒钞6红外吸收光谱分析6红外吸收光谱分析为满足第二个条件，分子振动必须伴随有偶极矩的变化。也